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当宇宙尚不足两十亿年时,一颗巨星以一场壮观的爆炸结束了自己的生命——而詹姆斯·韦

当宇宙尚不足两十亿年时,一颗巨星以一场壮观的爆炸结束了自己的生命——而詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到了那场爆炸的余响。

SN 2023aeaf 爆炸得如此遥远,以至于它的光芒向我们行进了大约 117 亿年。在红移值为 3.195 的位置,它是有史以来观测到的最遥远的已确认超新星之一。

天文学家们在 JWST 的 COSMOS-Web 巡天中发现了它。两个在超新星静止系中相隔约一个月的时间快照,加上爆炸及其宿主星系的光谱,就足以对其进行分类。光变曲线和颜色与 II 型超新星匹配的概率为 97.2%:一颗巨星在铁核因自身引力坍缩时仍保留着氢包层。

宿主星系是一个微弱的矮星系,重元素贫乏且仍在形成恒星。这正是那个时代预期的化学上年轻的典型环境。模型表明,前身恒星的质量约为太阳的 12 倍,并在爆炸前不久抛出了大约半颗太阳质量的气体。冲击波猛撞上那个致密的壳层,使超新星最初异常炙热而呈蓝色。在相互作用消退后,它进入 II P 型超新星典型的经典高原阶段。

这些遥远的爆炸远不止是宇宙烟火。它们揭示了宇宙尚金属贫乏时恒星形成的活跃程度,以及垂死恒星如何重塑气体来孕育下一代。大多数关于核坍缩超新星的知识都来自附近、较晚期的例子。像 SN 2023aeaf 这样的天体让天文学家们能够检验,当原始成分不同时,物理过程是否发生了变化。

数据仍很稀疏——仅有几个快照——因此前身恒星的确切性质仍被宽松地约束。只有在积累了更多类似的高红移超新星样本后,这些事件才能可靠地勾勒出恒星形成的宇宙历史。

JWST 不断发现更多这样的爆炸。每一次新的遥远爆炸,都是宇宙仍在撰写其恒星生与死初稿时代提供的又一个数据点。承包笑点碎碎念