發現殭屍星球？

發現殭屍星球？
高瞻計畫特約編譯 柯廷龍/國立臺灣大學物理學系王名儒教授責任編輯

編譯來源：NASA’s Hubble Finds Supernova Star System Linked to Potential “Zombie Star”

天文學家很可能有機會藉由哈伯望遠鏡發現一種奇妙的現象：在一個微弱超新星(supernova)爆炸之後，留下了一顆與眾不同的「殭屍星球」(zombie star)。

這顆推論的「殭屍星球」原本該是顆白矮星(white dwarf)，它隸屬於星系NGC1309，距離地球1.1億光年。專家們觀測到這顆星球的旁邊有個藍色星球的伴星(companion star)。白矮星從其伴星吸取能量，使得白矮星產生核融合反應(nuclear reaction)並且爆炸。

本圖由上方的白色X符號，標記出NGC 1309螺旋狀星系中的2012Z超新星爆炸發生地點。兩張小圖是由哈伯望遠鏡在超新星爆炸前後捕獲的珍貴照片。(Image Credit: NASA, ESA)

這個超新星的名稱是SN2012Z，於2012年被Lick天文台的超新星搜尋團隊(Lick Observatory Supernova Search）發現。SN2012Z被歸類為Iax型超新星，目前天文學家已經觀測出30多個這種Iax型超新星，因為它的爆炸威力較弱，也有人稱這類現象為迷你超新星(mini-supernova)。

一般的超新星爆炸，通常會讓爆發的恆星毀滅殆盡，不過像Iax型這種超新星爆發，卻會留下苟延殘喘的白矮星。Iax型超新星與Ia型超新星相似，由於後者具有極大且固定的爆發強度，對於衡量宇宙星系間距離及其擴展非常重要。只可惜天文學家們還尚未獲得完整的la型超新星形成資料。所以若能夠觀察到 Iax型超新星的形成方式無疑是一大發現，讓人也能對Ia型超新星的形成機制有旁敲側擊的了解。

由於哈伯先進巡天相機(Hubble’s Advanced Camera for Surveys)在爆炸開始的幾年之前有捕捉到星系NC1309的照片，使得科學家們能夠有機會對照超新星爆裂前後的照片並對其進行研究。

羅格斯大學(Rutgers)的研究生，Curtis McCully把拍攝到的照片清晰化。他在爆發處的附近，觀察到lax型超新星形成的方式。他說：「我們真的很興奮能觀測到超新星的前身系統(progenitor system)。」他對space.com的記者談到：「由於發光亮度不夠，從不曾有人在白矮星引爆前的資料中查看到這種超新星的前身系統，我們原本也不抱什麼期望，然而，大自然總是能夠令我們感到驚奇。」

早在2009年，這些研究人員便推論Iax型超新星爆炸源自白矮星及氦星(helium star)組成的雙星系統(binary system)。在研究了伴星的顏色並使用電腦模擬lax型超新星可能的形成機制了之後，專家們推論他們看到的藍色伴星是一顆失去了氫(hydrogen)外層的伴星所發出的光芒。根據研究者的推斷，可能是這兩顆星球的交互作用造成SN2012Z這特殊的現象。

在上述過程中，雙星中質量比較大的主星漸漸演化成白矮星，它將其氫以及氦元素(helium)發送給附近的伴星。伴星越變越大並開始將主星捲入，而這兩顆星星的外層物質朝宇宙散去，留下白矮星和由氦元素組成的伴星核心。於是白矮星開始吸取伴星的物質，直到自己變得很不穩定，最後爆炸。

雖然研究者的推論嚴謹，但他們也不排除SN2012Z有其它的形成方式，所以還不能完全對其形成過程下定論。研究團隊將於2015年再次觀測這個超新星爆發區域，屆時，該爆炸的亮度會減少，他們希望能夠看見這雙星所留下的殭屍星球及氦星，以證明自己的推論。

延伸閱讀：

1. 白矮星(英文)：http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l1/dwarfs.html
2. 超新星(英文) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/science/know_l2/supernovae.html
3. 雙星(英文) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/dict_ad.html#binary_stars