基于野本和其他天文学家的模型 ， 电子捕获超新星的前身星主要有六个判别标准：
1.具有八到十倍的太阳质量 ， 候选恒星包括超渐进巨支恒星—古老的膨胀红巨星 。
2.在爆炸前失去大部分质量
3.喷射出的物质大部分以氦、碳、氮元素存在 ， 仅有少部分氧元素 。 “这与恒星生命周期的复杂核聚变反应息息相关 ， 以及恒星外层扰动有关—恒星深处的元素被搅动到表层” ， 豪厄尔说到 ， “在爆炸前的外层结构是轻元素在重元素外侧 ， 最重的氧元素在深层 。 ”
4.爆炸强度较其他两种超新星弱 ， 喷射气体的动能是其他超新星爆炸的十分之一
5.具有较少的放射性余波 。 以超新星爆炸中的主要放射性元素镍为例 ， 电子捕获超新星产生的镍元素只有常规铁核坍缩的十分之一 ， 热核超新星的百分之一 。
6.前身星在内核中含有大量富中子元素 。
科学家们发现SN 2018zd和它的前身星同这一假定吻合 。 该前身星之前是古老的膨胀红巨星 ， 在爆炸前减掉了大部分质量 ， 环绕气体与预测组分一致 ， 爆炸威力较弱 ， 产生了较少的放射性镍 ， 同时内核中含有大量像镍一般的富中子元素 。
这是其他候选电子捕获超新星未具备的关键部分之一——它们从未有过一颗可行的、经鉴定的前身星 ， ”菲利彭科在一份声明中说 。
研究人员已经查阅了所有发布的超新星数据 ， 发现一些超新星具备了上述的部分指标 ， 但仅有SN 2018zd的前身星具备全部指标 。
“我们开始想‘为什么这么奇怪呢？’” ， 平松在一份声明中说 ， “我们分析了SN 2018zd的每一个方面 ， 并意识到所有这些都可以用电子捕获方案来解释 。 ”
新发现表明SN 2018zd与SN 1054相似 ， 特别是在长辉光方面 。 增加了中世纪发生的实际是电子捕获超新星爆炸的论证 。
电子捕获超新星解释
电子捕获超新星通常具有长余辉 ， 因为前身星在爆炸前失去了大部分质量 ， 喷射出的气体与早前射出的物质相碰撞 ， 发出辉光 。 因为没有更多的放射性镍产生 ， 电子捕获超新星在为期几个月的停滞期后快速黯淡下来 。 所以它们最初比标准的核坍缩超新星明亮 ， 但几个月后亮度不及其他超新星 。
“后一个方面是四十年前对蟹状超新星进行初步分析时没有考虑到的 ， ”菲利彭科说 ， “我们的工作为蟹状星云由电子捕获超新星产生的想法提供了更进一步、更令人信服的支撑 。 ”更好的理论模型仍需完善来解释电子捕获超新星如何起源和进化的 。
“现存的一个问题是 ， 由于物理过程复杂 ， 理论模型是不确定的” ， 豪厄尔说到 。 他作为全球超新星工程的领导人 ， 集合了各国的科学家团队使用地球内及太空望远镜观测超新星 。 “这一将提供急需的可观测性指导解释自然中的解决方案” ， 他进一步解释道 。
目前对于夜空的大规模观测可以捕捉到更多电子捕获超新星的实例 ， 菲利彭科说到 。
“天文学家也应该重新评估更老的超新星 ， 研究他们是否来源于电子捕获现象” ， 豪厄尔补充道 ， “许多超新星也表现出了SN 2018zd 的一些特征 ， 但是不够明显 ， 是时候再回头重新审视以前的观测数据了 。 ”
总的来说 ， 上述研究工作能更好地了解我们世界和我们自身的诞生过程 。 “试想一下 ， 你身体质量72%的物质组成产生于超新星爆炸中” ， 豪厄尔说到 ， “理解超新星是如何制造和喷射元素到宇宙中确实有助于我们了解自己” 。
相关知识
蟹状星云（Crab Nebula ，编号M1、NGC 1952或金牛座 A）是首颗被确认为历史上超新星爆发遗迹的天体 。 它是银河系英仙臂的一部分 ， 距地球约6500光年（2000秒差距） ， 直径达11光年 ， 并以每秒约1500公里的速度膨胀 。 该星云由约翰·贝维斯于1731年发现 ， 对应中国、阿拉伯和日本天文学家于公元1054年记录的一次超新星爆发（编号SN 1054 ， 中国称天关客星） 。 1969年天文学家发现星云的中心是一颗脉冲星 ， 直径约28–30公里 ， 每秒自转30.2次 ， 并发射出从γ射线到无线电波的宽频率范围电磁波 。
BY:Charles Q. Choi
FY:gxmm
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