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2026-07-03
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一场超新星爆发
会“炸”到地球吗

日期:06-13
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版面:a0005版:潮新闻·成长读本       上一篇    下一篇

超新星爆发时的景象 图源:NASA
“天关”卫星艺术想象图
图源:中国科学院国家天文台官网

  本报记者 赵艺乔/文

  林辰辰 姚群/视频

  1999年末的一天,位于御夫座的一颗超新星突然爆发。在漫长的岁月里,这颗巨大的恒星被星际尘埃所遮挡,没有被人类发现。然而,这次超新星爆发却给人类带来了一场近乎毁灭性的灾难……

  这是刘慈欣科幻小说《超新星纪元》的故事简介片段,这部作品也是许多人认识超新星的起点。然而最近,一项来自中国“天关”卫星的最新观测,正将这份科幻想象在硬核科学中照进现实。

  近日,中国科学院国家天文台公布,“天关”卫星获得了超新星遗迹W28迄今最完整的X射线图像,为理解这类天体的演化提供了关键依据。

  什么是超新星?它的出现会影响地球吗?人们如何捕捉超新星?

宇宙中最绚烂的“烟花”

  单从字面上看,你是不是以为超新星是指新诞生的宇宙天体?其实,超新星是某些恒星在演化接近末期时,经历的一种剧烈爆炸现象——常常被称为恒星最壮丽的“死亡”方式、宇宙中最绚烂的“烟花”。

  恒星是宇宙中会发光发热的天体,太阳就属于恒星。但并非所有恒星都有资格成为这场烟花的“主角”。通常,质量达到太阳8倍以上的恒星,才是超新星爆发的“主角”。

  这种爆炸有多剧烈?有的巨大恒星发生超新星爆发,数秒钟内释放的能量,相当于太阳燃烧100亿年,放出的光芒在刹那间变强了千万倍,甚至可以照亮它所在的整个星系。人类曾发现的最亮超新星之一SN2015L,其最高光度相当于5700亿个太阳的光度,是银河系总亮度的20倍。

  超新星爆发后留下来的“宇宙焰火”残骸,被称为“超新星遗迹”。此次“天关”卫星获得完整X射线图像的W28,正是距离地球约6000光年的一个超新星遗迹。

我们可能都是星辰的“孩子”

  超新星爆发的威力惊人。那么,它会让地球受到影响吗?

  相关研究表明,超新星距离地球160光年以内,人们才能感知到它的破坏力。然而,目前人类似乎还没有发现过这种近距离的超新星爆发,仍难以对其具体影响做出确切评估。

  不过,相关认知仍在不断更新,相关研究也在持续推进。可以明确的是,超新星距离地球越远,对人类就越安全。

  不光是一场绚烂的宇宙烟花,超新星研究还是现代天文学和核物理的前沿领域,涉及黑洞形成、暗能量等诸多课题。它不仅关乎宇宙的过去,也关乎我们的起源。

  许多研究者认为,超新星爆发更像是一座宇宙中的“重元素工厂”。它将金、铀等重元素抛向星际空间,为新恒星和行星的形成提供必要的“原材料”。也有研究者认为,地球上重元素,正是数十亿年前某次超新星爆发的馈赠。

  也许正如天文学家卡尔·萨根所说:我们DNA中的氮、牙齿里的钙、血液中的铁都来自坍缩的恒星。我们每个人都是星辰的“孩子”。

观测超新星,人类一直在努力

  人类对超新星的记录由来已久。

  早在公元185年《后汉书·天文志》里就留下了这样一段记载:“中平二年十月癸亥,客星出南门中,大如半筵,五色喜怒,稍小,至后年六月消。”

  20世纪60年代,科学家们认定这段文字是人类对超新星最早的记录。西方天文学家把这颗超新星编号为“SN185”。

  超新星这个名称直到1930年代才正式出现。天文学家沃尔特·巴德(Walter Baade)和弗里茨·兹威基(Fritz Zwicky)发现,有一些新星的真实亮度远超大部分新星,首次提出“超新星”一词。

  在捕捉超新星上,人类也一直在努力。由于超新星爆发初始阶段转瞬即逝,捕捉这一过程极为困难。直到2017年,开普勒太空望远镜才捕捉到恒星爆炸前的第一缕闪光,而澳大利亚国立大学的研究人员,则记录下了恒星爆炸前最初的光爆发。

  近年来,中国“天关”卫星的表现尤为亮眼。除了在W28的观测中取得突破,去年6月,它成功捕捉到编号为EP240414a的一个转瞬即逝的宇宙X射线信号,并揭示了其与超新星的神秘关联,为全面理解恒星死亡过程提供了新视角。

  从第一次仰望星空开始,人类对宇宙探索一直没有停过。随着“天关”卫星等新一代探测设备的投入使用,人类正以前所未有的精度,观测这些宇宙中最绚烂的“烟花”。