超亮超新星是宇宙中最明亮的爆炸。在短短几個月內,一顆超級發光的超新星在其整個生命週期中所釋放的能量將與我們的太陽一生所釋放的能量一樣多。在它的巔峰時期,它可以像整個星系一樣明亮。
研究最多的超發光超新星之一是SN 2006gy。它的起源還不確定,但現在瑞典和日本的研究人員說,他們可能已經找到了造成它的原因,觀測表明它是由一顆白矮星盤旋成一顆紅巨星引起的,也就是白矮星和它的巨大夥伴之間的一種災難性的相互作用導致了這場空前的爆炸。
SN 2006gy距離英仙座約2.38億光年。它在旋渦星系NGC1260中,於2006年被發現,並被天文學家小組利用錢德拉X射線天文臺、凱克天文臺等進行了研究。當SN 2006gy被發現時,加州大學伯克利分校的Nathan Smith正在帶領一個由加州大學和德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學家組成的團隊。史密斯說:“這是一次真正可怕的爆炸,其能量是普通超新星的一百倍。這意味著爆炸的恆星可能和恆星的品質一樣大,大約是太陽的150倍,而我們以前從未見過這種情況。”
這些型別的恆星大多存在於早期宇宙中,天文學家當時認為。因此,看到這一次爆炸,天文學家相當於看到了早期宇宙的一個方面。
此圖顯示SN 2006gy的固有亮度及其隨時間的變化。這張圖還顯示了SN 2006gy與兩個主要超新星類的典型例子相比有多亮。Ia型超新星涉及白矮星的熱核爆炸,II型超新星是一顆大品質恆星的坍塌。著名的超新星SN 1987A也在圖中。SN 2006gy不僅比其他超新星亮得多,而且保持非常亮的時間也更長。
引起科學家關注的不僅僅是SN 2006gy的能量輸出,其中還顯示了一些奇怪的發射線,這讓天文學家感到困惑。現在一組研究人員認為他們已經發現了SN 2006gy背後的原因。這個團隊包括瑞典斯德哥爾摩大學的研究人員以及京都大學、東京大學和廣島大學的研究成員。研究小組看到了在超新星爆發一年後才出現鐵的發射線。他們探索了幾種模型來解釋這一現象,並確定了一種模型。
這是哈勃望遠鏡拍攝的SN 2006 gy及其星系NGC 1260的寬視場影象。此前從沒有人測試過將中性鐵(即所有電子都保留的鐵)的光譜與SN 2006gy中未識別的發射線進行比較,因為鐵通常是電離的,當科學家發現需要非常大量的鐵來製造這些物質,才發現它揭示了一個新的情況。
根據研究小組的結果,SN 2006gy一開始是雙星:一顆恆星,一顆白矮星。白矮星大小與地球相似,另外一顆是巨大的、富含氫的恆星,它和我們整個太陽系一樣大。這顆較大的恆星處於演化的後期,隨著新燃料的點燃而膨脹。當它的外殼膨脹時,白矮星被吸引到更大的恆星中,向中心盤旋。
在白矮星盤旋的過程中,品質越大的恆星蛻掉了一些外殼,這發生在超新星爆發前不到一個世紀。最終,白矮星到達中心並變得不穩定。然後它爆炸成一顆Ia型超新星。當超新星爆炸時,物質砰的一聲炸開了,碰撞產生了SN 2006gy的極光輸出和奇怪的發射線。
也就是說,SN 2006gy的前身是一對雙星,包括一顆白矮星和一顆大品質恆星。白矮星可以與一顆富含氫的大品質恆星在近軌道執行,並在墜落到中心時迅速爆炸,這為雙星演化理論和白矮星爆炸的必要條件提供了重要的新資訊。另一顆超新星SN 2005ap比SN 2006gy更亮,但SN 2005ap的峰值亮度僅持續了幾天。還有SN2015L(也叫ASASSN-15lh)更亮。儘管它看起來是一顆超發光超新星,但它的性質仍有爭議。在峰值亮度下,SN2015L比太陽亮5700億倍,比銀河系發出的綜合光亮20倍。