重大突破！科學家揭開超新星爆炸「神秘外殼」之謎
記者林育如／編譯
當巨星生命走到盡頭，劇烈爆炸的超新星瞬間比整個銀河還亮，這種光芒曾讓古代中國天文學家稱之為「客星」。1054 年的超新星爆炸留下了著名的蟹狀星雲，成為天文史上紀錄最完整的事件之一。現代天文學家仍在追問：為何某些超新星的光曲線持續時間更長？它們神秘的外層包膜又是如何形成的？
《Universe Today》報導，近期兩篇發表於《The Astrophysical Journal》的新研究揭示了答案。第一篇《Critical Metallicity of Cool Supergiant Formation. II. Physical Origin》由台北中央研究院天文及天文物理研究所的歐柏生領銜，解析紅超巨星形成的金屬量門檻。研究指出，只有金屬量達到太陽的十分之一以上的巨星，才能膨脹成紅超巨星；金屬量較低的巨星則保持藍色超巨星狀態。金屬量影響核融合速率及恆星半徑，進而改變外層包膜的鬆緊程度與質量流失速度，決定最終爆炸型態。
第二篇《Multi-wavelength Signatures of Supernova Shock Breakout from Red Supergiants in Two Dimensions》由同所的陳玟儀領導，首次利用二維多波段輻射流體動力模擬，解析紅超巨星的超新星「衝擊波突破」。研究發現，外層密集包膜會延長光爆出現的時間並降低亮度，而非如先前所想由極端質量流失造成。輻射先驅效應與包膜密度共同影響衝擊波抵達表面的速度與光曲線，揭示了遠方超新星光曲線多樣性的物理原因。
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這些發現不僅解開紅超巨星外殼之謎，也為天文學家即將面對的「超新星大爆發潮」提供理解基礎。隨著Vera Rubin Observatory即將啟動的時空遺產巡天計畫，預計在其觀測生涯中將發現上千萬顆超新星。這些研究將幫助科學家判讀每一次巨星爆炸背後的秘密，揭開宇宙劇烈變化的全貌。
資料來源：Universe Today
