一支全球科学家团队对一颗独特的超新星进行了新调查，确认其为所见到的金属含量最低的恒星爆炸。
这颗被称为2023ufx的特殊超新星是由于一颗红巨星的坍缩而导致的，它在附近的一颗矮星系的边缘爆炸。研究结果显示，超新星及其所在的星系都表现出较低的金属含量，表明其含有的元素比氢或氦更重的元素非常稀少。
理解超新星中产生的金属至关重要，因为它们阐明了与恒星演化及消亡相关的特性。通过研究它们的形成，天文学家可以洞察宇宙在其初期的状态，特别是因为那个时候几乎没有金属存在，研究的首席作者、俄亥俄州立大学宇宙学与天体粒子物理中心的研究员迈克尔·塔克解释道。
塔克补充道：“对于那些希望预测银河系形成的人来说，理解初始爆炸恒星如何影响后续几代恒星是至关重要的。”他表示：“这一知识为科学家提供了一个宝贵的例子，说明那些初代恒星对其环境的影响。”
矮星系为科学家提供了有助于理解早期宇宙条件的本地类比。塔克指出，虽然最初的星系金属含量较低，但靠近银河系的更大、更亮的星系则有充足的时间让恒星爆炸并丰富其金属含量。
超新星的金属含量还会影响其各种特性，例如它可能启动的核反应数量及亮度持续的时间。这也是许多低质量恒星有可能坍缩成黑洞的部分原因。
研究结果最近发表于《天体物理学杂志》上。
尽管塔克团队观测到的事件只是第二次低金属量超新星，但其相对于银河系的位置尤其值得注意，塔克表示。
通常，天文学家预测金属贫乏的超新星由于与我们星系的距离而显得微弱并难以探测。然而，科技的进步，尤其是NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜的出现，显著简化了观察遥远金属贫乏星系的过程。
塔克谈到：“在我们附近的宇宙中，金属贫乏的位置并不多，而在JWST之前，寻找这些位置的确非常困难。”
对于研究人员而言，2023ufx的发现有些意外。他们的观察表明，这颗超新星与附近星系中的其他超新星相比，呈现出几种独特的特征。
具体而言，这颗超新星在消退之前大约保持了一致的亮度持续了20天，而金属丰富的超新星通常在100天左右保持亮度。此外，研究还揭示在爆炸过程中释放了大量快速移动的物质，这表明它在爆炸时可能旋转得非常快。
塔克表示，这表明在宇宙早期阶段，快速旋转的金属贫乏恒星相当常见。他的团队推测，该超新星的恒星风相对较弱——从恒星大气中释放出的粒子流——这可能与它释放的巨大能量有关。
总的来说，他们的发现为天文学家探索金属贫乏恒星在不同宇宙环境中的繁衍奠定了基础，也可能帮助理论家精细化关于超新星在早期宇宙中如何运作的模型。
塔克表示：“对于任何希望预测星系如何形成和演化的人来说，深入理解第一批爆炸恒星如何塑造其周围环境至关重要。”
未来的研究可能集中在这颗超新星是否曾经更大，可能是超大质量恒星，或者其物质是否被尚未发现的二元伴星移除。
与此同时，研究人员正等待更多数据的出现。
塔克说：“我们仍处于JWST时代的早期阶段，关于星系的了解还有很多。”他说：“希望这项研究能成为未来发现的参考点。”
该研究得到了国家科学基金会、欧洲研究委员会（ERC）、澳大利亚研究委员会的发现早期职业研究者奖（DECRA）以及NASA的资助。俄亥俄州立大学的克里斯托弗·S·科赫内克也作为合著者参与了这项研究。
