首次！天文学家实时观测红超巨星的“死亡之旅”

图源：论文

近日，据外媒报道，天文学家第一次实时捕捉到了一颗红色超巨星的生命“如戏剧性般结束的过程”，他们观察到这颗巨大的恒星，在坍塌成一颗II型超新星之前，出现了快速的“自我毁灭”和“最后垂死挣扎”。

天文学家使用了两台夏威夷望远镜进行观测——位于毛伊岛哈雷阿卡拉的夏威夷大学天文研究所的 Pan-STARRS 和位于夏威夷岛莫纳基亚的WM Keck天文台。一个进行年轻超新星实验（YSE）瞬态调查的研究小组，在其致命爆炸前的最后130天里观察了这颗红色超巨星。

研究小组表示，直接探测红超星的超新星前活动，以前从未在普通的II型超新星中观察到。这是首次观看一颗红色超巨星的爆炸，是一个重大的突破！

Pan-STARRS在2020年夏天通过红色超巨星辐射出的大量光线首次探测到这颗注定要毁灭的大质量恒星。几个月后，在2020年秋季，一颗超新星照亮了天空。

研究小组迅速捕捉到了这一强大的闪光，并利用凯克天文台的低分辨率成像光谱仪（LRIS）获得了这一能量爆炸的第一个光谱，它被命名为超新星2020tlf，或SN 2020tlf。数据显示了一些爆炸时恒星周围出现密集环状物质的证据，这很可能正是Pan-STARRS在夏天早些时候拍摄到的这颗红超巨星猛烈喷射的气体。

研究小组在爆炸后继续监测SN 2020tlf。从凯克天文台的深层成像和多目标光谱仪（DEIMOS），以及近红外埃切莱特光谱仪（NIRES）获得的数据显示，天文学家确定SN 2020tlf的原红超巨星，位于从地球上看约1.2亿光年外的NGC 5731星系中，质量是太阳的10倍以上。

在爆炸前的最后一年，来自红色超巨星的明亮辐射表明，其中一些恒星必须在其内部结构中发生重大变化，然后在它们坍塌前的瞬间才会出现气体剧烈喷发。

研究的发现为像年轻超新星实验（Young Supernova Experiment, YSE）这样的瞬态观测铺平了前进的道路，可以通过获取来自红超巨星的发光辐射，并收集更多的证据，证明这种行为可能是一颗大质量恒星即将到来的超新星消亡信号。

研究者表示，探测更多像SN 2020tlf这样的事件，将极大地影响我们如何定义恒星演化的最后几个月，这样可以结合观察家和理论家的结论，寻求解开大质量恒星如何度过其生命最后时刻的谜团。

题为Final Moments. I. Precursor Emission, Envelope Inflation, and Enhanced Mass Loss Preceding the Luminous Type II Supernova 2020tlf的相关研究论文发表在《天文物理期刊》上。

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