这颗超新星并没有轰鸣爆炸——这正是科学家们兴奋的原因
由NOT/ALFOSC获得的图像构建的复合BVr波段图像。标注了SN 2022ngb与宿主星系UGC 11380的位置。图片来源:uux.cn/arXiv(2025年)。DOI: 10.48550/arxiv.2512.09384
(神秘的地球uux.cn)据今日科学新闻:2022年6月的一个夜晚,遥远的螺旋星系发生了微妙的变化。没有任何闪光足够明亮到人眼,没有宇宙的警报在宇宙中响起。取而代之的是,一道微弱的光点悄然向扫描天空的自动眼睛宣告了自己。小行星地球撞击最后警报系统(ATLAS)最先发现了这一点。该天体后来被命名为SN 2022ngb,也称为ATLAS22res,它出现在约1.05亿光年外的UGC 11380星系中,以18.88等的发现星等发出光芒。
乍一看,SN 2022NGB并不突出。超新星以其耀眼著称,曾一度能与整个星系媲美。这次不一样。光线更暗了。慢一点。外观上不那么戏剧化。然而,正是这种安静的天性吸引了天文学家,因为有时最克制的爆炸反而讲述了最深刻的故事。
经过数月的细致观测和分析,一支国际天文学家团队相信他们已经理解了这场宇宙事件的本质。他们的研究结果于12月10日在arXiv预印本服务器上公布,描绘出一幅罕见且富有启发性的恒星死亡画面。
看着一颗星星消逝而非炽热
超新星是宇宙中最强大、最明亮的事件之一。它们标志着恒星生命的剧烈终结,并将物质散布到太空,塑造星系的演化。天文学家根据光线所揭示的特征,将它们分为两大类。I型超新星光谱中没有氢,而II型超新星则清晰地显示氢线。
SN 2022ngb最初被怀疑属于一个特殊亚类,称为IIb型。这些超新星是过渡天体,早期显示氢气,但随着时间推移会失去这些特征。它们暗示了曾经被氢包裹,但在爆炸前大部分氢流失的恒星。
2022年的早期观察指向这一方向,但怀疑并非确定。要真正理解SN 2022ngb是什么,天文学家需要更多数据和耐心。
由中国云南大学赵杰伟领导的团队正是着手实现这一目标。他们收集了光学和近红外观测数据,并仔细追踪了SN 2022ngb光线随时间的变化。在天文学中,光变曲线和光谱不仅仅是测量;它们是叙事,揭示爆炸如何逐刻展开。
“我们分析了SN 2022ngb的光度和光谱数据。研究人员写道,通过用半解析模型构建和建模辐射测量光变曲线,我们估算了主要爆炸参数。
这种方法使他们能够在爆炸光芒渐暗后重建事件经过。
缓慢而微妙的爆炸特征
其中最早的线索来自超新星光的早期行为。SN 2022ngb在首次观测后不久,亮度迅速下降。这一特征被称为激波突破冷却发射,这种现象在IIb型超新星中很常见。爆炸产生的冲击波到达恒星表面,然后随着向外膨胀而冷却,就会发生这种情况。
这次短暂的闪烁告诉天文学家,SN 2022ngb符合预期的IIb型事件模式。但故事并未就此结束。
团队将SN 2022ngb的V波段绝对光变曲线与其他研究充分的IIb型超新星(包括SN 1993J、SN 2011fu、SN 2015as和SN 2024abfo)进行了比较。这种比较揭示了一个惊人的事实。SN 2022ngb 的亮度明显低于 SN 1993J 和 SN 2011fu,这两艘该类的著名例子。相反,它的亮度更接近较暗的SN 2015a和SN 2024abfo。
数据证实了眼睛所暗示的。SN 2022ngb的峰值测定光度为776亿亿次每秒,低于大多数IIb型超新星。它达到那个峰值的增长速度也较慢。达到最大亮度大约花了28.5天,略长于天文学家通常在该类别中观测到的亮度。
这些特征共同定义了SN 2022ngb为微弱且缓慢发展的超新星,但其表现克制而非火花。
追踪那颗曾经存在的星辰幽灵
每一次超新星都承载着那颗爆炸恒星的记忆。通过对光和光谱的建模,天文学家可以推断出那个早已消失的祖先的性质。
以SN 2022ngb为例,数据指向一颗在死亡前已经失去大部分外层的恒星。团队估计,爆炸向外抛射的喷射物质量介于太阳质量的2.8到3.3倍之间。尽管质量相对较小,爆炸本身却充满能量,释放约1.4六十亿埃格。
也许最具启示性的细节在于恒星残存的氢包层。研究人员得出结论,前身的海面包层富含氢,质量仅为0.03到0.08太阳质量,半径小于太阳的四倍。从恒星角度看,这非常紧凑。
这样的恒星不可能单独释放氢。证据指向一个双星系统,伴星随着时间抽取了大量氢,留下了一个被剥离、紧凑的天体,处于崩溃边缘。
“我们的分析表明,SN 2022ngb起源于一颗中等质量、相对紧凑、剥离包层恒星在双星系统中的爆炸。从星云相位谱线特征推断出的不对称性表明这是一次非球形爆炸,”作者总结道。
这个最后的细节为故事增添了层次感。爆炸并非完全对称。它不均匀,是由复杂的内部动力塑造,在不断扩散的碎片上留下痕迹。
为什么这颗微弱的超新星很重要
乍一看,SN 2022ngb 似乎平淡无奇。它微弱、遥远,且容易被更明亮的宇宙事件掩盖。但在天文学中,安静的天体往往最具声音。
这次超新星为这批微弱的IIb型爆炸增添了重要数据。通过证明此类事件可以缓慢演化、亮度降低但仍释放大量能量,SN 2022ngb拓宽了科学家对大质量恒星死亡机制的理解。
这也强化了双星系统在塑造恒星演化中起着关键作用的观点。这里推断的剥离氢包层直接证明了伴星如何在恒星爆炸前很久就能显著改变其命运。
最后,不对称的暗示提醒研究人员,恒星爆炸并非简单、均匀的爆炸。它们是复杂的三维事件,其细节在拼凑恒星和星系生命周期时至关重要。
SN 2022ngb或许永远不会在天文学圈外成名,但它那静谧的光芒传递了跨越1.05亿年太空的强大信息。通过仔细聆听,天文学家们了解到,即使是最微弱的超新星也能照亮宇宙和恒星隐藏生命的深刻真相。
更多信息:J. -W. Zhao 等人,SN 2022ngb:一种微弱、缓慢演化的IIb型超新星,具有低质量包层,arXiv(2025)。DOI: 10.48550/arxiv.2512.09384












