天文學家在大麥哲倫星系(Large Magellanic Cloud)發現一顆名為 LMCN 1968-12a 的再發新星(recurrent nova),其爆發溫度高達攝氏300萬度,創下同類天體紀錄,遠超預期。這顆位於銀河系衛星星系的新星,以劇烈爆發和獨特化學特性,顛覆科學界對新星現象的理解。
據《生活科學》(Live Science)報導,LMCN 1968-12a 是首顆在銀河系外以近紅外光研究的再發新星,距地球約16萬光年,由一顆白矮星與紅色次巨星組成,每四年爆發一次,自1990年起持續觀測。2024年8月最新爆發後,智利的麥哲倫巴德望遠鏡(Magellan Baade Telescope)與雙子星南座望遠鏡(Gemini South Telescope)分別於爆發後9天與22天進行追蹤,揭示其驚人特性。
新星(nova)現象源於白矮星從伴星吸取氣體,形成吸積盤。當氣體累積至臨界值,壓力與溫度激增,引發熱核失控反應,將氫轉化為較重元素,並拋射大量物質,產生耀眼閃光。若白矮星持續吸積物質並周期性爆發,即稱為「再發新星」,其爆發週期從數月至數年不等,與恆星徹底毀滅的超新星不同,爆發後雙星系統仍存續。銀河系內此類天體稀少,系外更為罕見,研究其動力學與環境影響對理解雙星演化至關重要。
觀測顯示,LMCN 1968-12a 爆發時,電離矽的亮度超過太陽全波段總和 95 倍,然而硫、磷、鈣、鋁等預期元素卻未出現。美國國家光學紅外天文學研究實驗室(NOIRLab)榮譽天文學家蓋巴爾(Tom Geballe)指出,這種矽主導的光譜與其他元素缺席,顯示氣體溫度極高。亞利桑那州立大學天文物理學教授斯塔菲爾德(Sumner Starrfield)進一步證實,這與低金屬量環境相關。
大麥哲倫雲的金屬量低於銀河系,重元素(如鐵)含量較少,使白矮星累積更多物質後才爆發,因而釋放更強能量。相比之下,高金屬量系統中,重元素改變反應機制,且噴射氣體會與伴星大氣互動,產生衝擊波升溫。斯塔菲爾德早先預測低金屬量環境將導致更劇烈爆發,此次觀測證實其推論。
研究團隊強調,利用大型望遠鏡探索不同星系,將深化對新星在多元化學環境中演化的理解。這項發現不僅刷新溫度紀錄,也揭示環境如何塑造天文事件。天文學家預期,未來針對系外新星的觀測,將進一步解開宇宙深處的爆炸之謎。研究成果已發表於《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)。自由時報0324