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返朴：是搜寻已久的神秘类型超新星吗？，史上最高能超新星被发现

天文学家观测到了史上最高能的超新星 ， 但它的起源真的是搜寻已久的神秘类型超新星吗？
撰文|王善钦
2020年4月13日 ， 英国学者Nicholl领衔的一篇论文在《自然·天文》(NatureAstronomy)杂志发表 。 这篇文章研究了一个编号为“SN2016aps”的高能、高亮度超新星的性质 。 尽管这颗超新星并非有史以来最亮的 ， 但却是有史以来被发现的辐射出最多能量的超新星 。 它发出的能量是此前记录保持者的2.5倍 。 它的动能也非常大 ， 但并不是最大的 ， 所以重点还是在于它破纪录的辐射能 。
SN2016aps有何奇特之处？通过模型研究 ， 作者们声称这颗最高能的超新星可能是天文学家搜寻已久的“对不稳定超新星”或者“脉冲对不稳定超新星” ， 真的是这样吗？在回答这些问题时 ， 我们先看看这次SN2016aps被发现的过程与针对它进行的后续观测的过程 。 发现与观测
2016年2月22日 ， 位于夏威夷的Pan-STARRS（PS）巡天望远镜发现一颗独特的源——它当时的视星等为18.1 ， 而此前这个望远镜的观测表明：它所在位置如果有星系 ， 也必然暗于23等 。 这就意味着这个源比它所在的星系亮5等以上；换句话说 ， 它的亮度至少是其所在星系亮度的100倍 。
因此 ， 天文学家们判定这个源很可能是一颗非常亮的超新星 。 于是 ， 他们调用其他望远镜观测了这颗超新星的光谱 ， 确认出它的红移是0.2657 ， 对应的距离是35.8亿光年 。 根据探测到的亮度与距离 ， 可以推断出它的绝对星等为-22.5等 ， 对应的亮度是普通超新星的几十倍以上 ， 属于“超亮超新星” 。
这颗超新星一开始被命名为PS16aqy ， 此后获得统一编号SN2016aps 。 在Pan-STARRS巡天望远镜首次探测到这颗超新星之后 ， 它就开始变暗 。 但天文学家们查找了“中等帕洛玛暂现源工厂（iPTF）”的存档数据之后发现了这颗超新星更早的数据：它最迟在2015年12月2日就已开始变亮 ， 并在2016年1月17日达到最亮 。
除了找出更早的档案数据之外 ， 天文学家们还在此后1000多天内观测它各波段上的亮度演化 ， 并在此后500多天内多次观测它的光谱 。
Nicholl等人的观测表明 ， 这颗超新星不仅最亮时远比普通超新星亮 ， 而且亮度下降的速度远比同类超新星慢得多 ， 因此它在爆发之后1000多天发出的能量达到5x10^44焦耳 。
此前发现的最高能的超新星最多只发出2x10^44焦耳的能量 ， 而普通超新星发出的能量一般只有1x10^42焦耳 。 这意味着这颗超新星发出的能量是普通超新星能量的500倍左右 ， 是此前记录的2.5倍 。 超新星 ， 还是潮汐瓦解事件？
在2015年 ， 天文学家还发现了更亮的源ASASSN-15lh ， 它辐射发出的能量比这个超新星更多 。 但这个源到底是不是超新星 ， 至今还在争论中 。 有的学者认为它是史上最亮的超新星 ， 发出的能量也是最多的 。 有的学者认为它是一个潮汐瓦解事件 ， 不是超新星 。
为了证明SN2016aps是能量最高的超新星 ， Nicholl等人要干两件事：
1、强调ASASSN-15lh不一定是超新星 ， 有可能是潮汐瓦解事件；
2、证明SN2016aps一定是超新星 ， 不是潮汐瓦解事件 。
第一项本就是事实 ， 只需要强调 。 第二项需要证明 。 不过怎么证明呢？思路如下：
1、潮汐瓦解事件都是在非常靠近星系核心的地方被发现的——理论研究表明 ， 它们是星系核心的超大质量黑洞瓦解、吞噬路过的恒星时产生的现象 。
2、检查SN2016aps是否位于星系的核心 。 靠近核心的不一定是潮汐瓦解事件 ， 但不靠近核心的一定不是潮汐瓦解事件 。
返朴：是搜寻已久的神秘类型超新星吗？，史上最高能超新星被发现
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黑洞俘获、瓦解、吞噬恒星 ， 制造出潮汐瓦解事件 。 |来源：http://www.astro.umd.edu/~tamarab/Site/Research/97187CB4-2B6A-40B8-9940-9EE36CABC885.html


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