2023年5月19日夜，日本業(yè)余天文學家板垣浩一運用自己設(shè)置在本國三地的望遠鏡觀測超新星。其實，業(yè)余天文學家發(fā)現(xiàn)超新星比天文學家還多這一點不算奇怪。例如，板垣浩一本人就發(fā)現(xiàn)了超過170顆超新星，在業(yè)余天文學家中排第一，第二名則發(fā)現(xiàn)了超過150顆超新星。

業(yè)余天文學家的大發(fā)現(xiàn)

當晚，當板垣浩一發(fā)現(xiàn)了后來被命名為SN2023ixf的這顆超新星時，他立即意識到了它的特殊性，這是因為SN2023ixf爆發(fā)于地球附近的風車星系，該星系所在的大熊星座距離地球只有2000萬光年，從宇宙學上講，這真不算遠。很快，全球的業(yè)余天文學家都開始觀測SN2023ixf，這是因為風車星系是他們都喜歡觀測的目標。

天文學家渴望了解一顆恒星在剛好變成超新星時、但還未爆發(fā)前的情況。通常情況下，超新星都是在爆發(fā)后多日才會被發(fā)現(xiàn)。SN2023ixf有可能在還處于爆發(fā)前的階段（即超新星演化的初期階段）時被板垣浩一觀測到，因此它是值得重點監(jiān)測的對象。意識到這一點，板垣浩一立即將自己的發(fā)現(xiàn)通報給了天文學家。

晚了好幾天的激波突破

天文學家立即運用大型望遠鏡觀測SN2023ixf，測量它的光譜，以及它的光線在之后幾周里的亮度變化情況，并且把這些數(shù)據(jù)繪制成了光變曲線。

SN2023ixf的光譜表明，它的質(zhì)量超過太陽的8倍，是一顆二類超新星。天文學家在搜索、對比風車星系的檔案照片后，推測SN2023ixf的質(zhì)量為太陽的8～10倍。SN2023ixf的光譜異常偏紅，這說明這顆超新星附近有大量塵埃，這些塵埃會吸收藍光，而讓紅光通過。但這些都不算異常，真正異常的是SN2023ixf的光變曲線的形狀。

通常，一顆二類超新星會在其演化初期發(fā)生激波突破，即沖擊波從恒星內(nèi)部向外膨脹，最終沖破恒星表面。因此，在二類超新星的光變曲線上會有由激波突破導致的突然上升。然而，SN2023ixf的激波突破晚了好幾天才出現(xiàn)，而這時早已不算超新星演化初期。莫非這顆超新星運動緩慢，或者另有隱情？

恒星噴射物裹住了恒星

天文學家說，激波突破的推遲直接證明了恒星最近才發(fā)生了大量物質(zhì)丟失。新觀測發(fā)現(xiàn)，在其爆發(fā)前最后一年中，SN2023ixf竟然丟失了相當于一個太陽（即一顆恒星）質(zhì)量的物質(zhì)。

當大量物質(zhì)脫離恒星表面時，恒星會很不穩(wěn)定，其后果是：由臨終恒星噴射的物質(zhì)組成的塵埃云，最終會包裹這顆恒星。因此，超新星的激波突破不僅必須突破恒星內(nèi)部并炸裂恒星，還必須突破這些塵埃云，才能被觀測到?？磥恚@一過程要花好幾天時間。這就是SN2023ixf的光變曲線上峰值推遲來臨的原因。

天文學家還采用了能進行長波觀測的望遠鏡來觀測SN2023ixf，由此觀測到了SN2023ixf的激波突破與這顆超新星的塵埃云之間的碰撞。

天文學家指出，要想探索大質(zhì)量恒星在變成超新星并爆發(fā)之前的狀態(tài)（即很年輕的超新星狀態(tài)），唯一的方法就是發(fā)現(xiàn)距離我們很近的超新星，并且在多個波段觀測它。通過這樣的觀測，相當于把SN2023ixf變成了一部時間機器，重構(gòu)了它的恒星母體，還一直看到了它爆發(fā)、死亡之前的時刻。

問題接踵而至：是什么原因造成SN2023ixf如此不穩(wěn)定？

恒星就像一層層的洋蔥

天文學家把演化中的大質(zhì)量恒星想象成由一層又一層組成的洋蔥。恒星的每一層都由一種不同的元素組成。隨著恒星衰老，恒星核收縮、升溫，恒星各層的燃燒就形成這些元素。其中最外層是氫，氫的下面是氦，再往下是碳、氧、氖、鎂，直到恒星核里的硅。硅能經(jīng)過核聚變反應形成鐵，但恒星核的核聚變到此也就停止了，原因是形成鐵的反應所需的能量輸入大于能量輸出，這對恒星來說效率太低。因此，恒星核最終停轉(zhuǎn)，恒星向著核坍縮，然后又反彈，并向外爆發(fā)。

一種可能是，恒星內(nèi)部燃燒大質(zhì)量元素（例如硅）的最終階段被打亂，由此導致的能量脈沖震顫整顆恒星，并且導致恒星物質(zhì)脫離恒星表面。究竟是否如此？天文學家計劃未來進行調(diào)查。不過，從SN2023ixf身上，他們已看出端倪。