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16万光年外恒星双爆,人类宇宙学遭遇重大挑战

2025-12-30

         人类通过无数观测与理论推演,构建起相对完整的宇宙学体系,但这套体系并非完美无缺,甚至可能存在重大缺陷。一项发表于《自然·天文学》的研究,便为这一观点提供了有力佐证——16万光年外一颗恒星的离奇爆炸,正让人类宇宙学陷入巨大危机。

         这颗恒星位于大麦哲伦星云,300万年前发生Ia型超新星爆发,形成了名为“SNR 0509-67.5”的超新星遗迹,至今仍在宇宙中闪耀。科学家利用智利阿塔卡马沙漠的甚大望远镜(VLT),对该遗迹进行了两年的高精度观测,意外发现其物质分布呈现罕见的“双层壳”结构。

         观测数据显示,遗迹中存在两层明显分离的钙元素壳层。钙是Ia型超新星爆发的标志性产物,这一独特结构意味着,这颗恒星在300万年前曾发生过两次爆炸。这与传统理论形成了尖锐矛盾:按照学界共识,Ia型超新星源于白矮星吸积伴星物质,当质量达到1.4倍太阳质量的“钱德拉塞卡极限”时,会因重力失衡引发单次热核爆炸。

         为解释这一离奇现象,科学家提出“双重爆炸”理论模型。该模型认为,白矮星从伴星吸积的物质以氦为主,这些氦在星体表面堆积形成厚层,随着压力与温度攀升,表层氦先发生热核爆炸;产生的向内冲击波会猛烈压缩白矮星核心,使核心的碳和氧在未达到钱德拉塞卡极限前提前引爆,形成第二次爆炸。

         这一发现之所以引发宇宙学危机,核心在于Ia型超新星的特殊地位——它们被称为“标准烛光”,是人类测量遥远天体距离的核心工具。科学家曾认为,Ia型超新星爆发触发条件一致,释放能量固定,绝对星等恒定,通过观测其视星等,就能精准推算距离。

         而“双重爆炸”机制的存在,打破了这一关键前提:并非所有Ia型超新星都在达到钱德拉塞卡极限时爆发,其绝对星等也并非固定不变。一旦“标准烛光”不再标准,人类测量宇宙距离的标尺便会失效,整个宇宙学体系都将受牵连。

         要知道,科学家正是借助Ia型超新星观测,发现了宇宙加速膨胀的现象,并推导出暗能量的存在,这一成果还获得了诺贝尔物理学奖。若Ia型超新星绝对星等存在差异,此前关于宇宙加速膨胀、暗能量比例乃至宇宙终极命运的结论,都需重新审视,甚至推倒重来。

         目前,关于“双重爆炸”的研究仍在推进。学界虽尚未形成共识,部分研究认为该机制可能仅存在于特殊Ia型超新星中,但这足以提醒人类,对宇宙的认知仍有漫长前路。这场跨越16万光年的宇宙“烟火秀”,既是对现有理论的挑战,更是探索宇宙真相的新起点,期待科学家能通过更多观测,揭开恒星爆炸与宇宙演化的深层奥秘。

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