【正見新聞網2011年09月08日】
一項新的天文學研究顯示很多老年恆星正被自身的自轉速度“劫持”著，它們保持極高的轉速，而一旦速度開始減慢，它們就會爆炸，灰飛煙滅，成為一顆耀眼的超新星。而在我們生活的銀河系中，這樣的定時炸彈的數量可能多達數千顆
據大陸媒體9月9日報導，一項新的天文學研究顯示很多老年恆星正被自身的自轉速度“劫持”著，它們保持極高的轉速，而一旦速度開始減慢，它們就會爆炸，灰飛煙滅，成為一顆耀眼的超新星。而在我們生活的銀河系中，這樣的定時炸彈的數量可能多達數千顆。
來自哈佛·史密松天體物理中心(CfA)的天體物理學家羅西尼·蒂·斯蒂法諾(Rosanne Di Stefano)說：“我們暫時還沒有在銀河系中找到這樣的‘定時炸彈’，但是本次研究顯示我們之前一直在錯誤的方向上搜尋。現在我們有了新的理論來指導我們對超新星的觀測行為了。”斯蒂法諾和同事們研究的這種超新星是Ia型超新星。它是老年的超高密度白矮星失去穩定平衡時發生的劇烈爆炸現象。
在天文學上，白矮星是指已經終止核聚變反應之後的老年恆星。其質量一般可以達到1.4個太陽質量左右，再高的質量值將導致白矮星在巨大重力下崩潰，這一數值上限就是著名的錢德拉塞卡極限。這是印度天體物理學家錢德拉塞卡在年僅20歲時做出的一項重要發現。任何越過這一質量極限的白矮星，其內部電子簡併壓都將無法對抗強大的重力而進一步收縮，並引發新的核聚變燃燒，瞬間釋放的巨大能量將把星體撕裂。
恆星有兩種方式可以越過錢德拉塞卡極限並導致Ia型超新星的爆發：或者從其它鄰近的伴星身上奪取氣體物質，或者兩顆白矮星互相合併。大多數天文學家會傾向於第一種情景，因為這樣的情況發生的可能性似乎更高一些。但是如果果真是第一種可能性在起作用，那麼我們應當能觀察到一些證據來證明這一點，但是事實是，在大部分情況下我們都缺乏相關的證據。
打個比方來說，如果果真是一顆白矮星竊取了其它恆星表面的氣體而使自身質量值超越錢德拉塞卡極限而引發超新星爆發，那麼我們就應當能在爆炸現場附近探測到少量的氫氣或氦氣殘餘。因為除了白矮星吸收的一部分氣體，應當還有氣體剩餘，並且爆炸之後也應當有氣體殘留。但事實是我們並沒有找到這樣的殘留。天文學家也嘗試過搜尋理論中應當存在的，白矮星從其身上竊取氣體物質的伴星，也是一無所獲。
現在斯蒂法諾和同事們提出了一個全新的理論來嘗試解決這一難題。她們指出，白矮星的高速自轉或許可以解釋這一切。當白矮星從周遭空間獲取物質後質量增加，但是它同時也獲得了這些物質所攜帶的角動量，這些角動量加速了白矮星的旋轉。如果白矮星的轉速達到一定的程度，其產生的巨大離心力將幫助星體克服因質量增加而變得更加強大的重力作用，使它得以越過錢德拉塞卡極限而不至於立即爆炸，從而成為一顆特殊的，質量大於錢德拉塞卡極限的“超重白矮星”。
而一旦吸積作用終止，白矮星不再能獲得新鮮的角動量，於是其自轉速度開始減慢。最終，自轉提供的離心力不再能幫助星體對抗強大的重力，於是Ia型超新星爆發便發生了。
斯蒂法諾說：“我們的工作是全新的，因為我們首次提出了白矮星的自轉速度對於其命運起著關鍵性的作用。因此儘管非常困難，但是天文學家們在進行計算時，仍然必須將因吸積作用導致的角動量增加考慮在內。”
這種自轉速度變化導致的吸積-爆發時間延遲最長可以達到十億年。這一時間間隔足以讓其伴星演化成另一顆白矮星，並讓其周遭的任何剩餘氣體物質揮發散失殆盡。這就解釋了為何在爆發的超新星周圍找不到氣體物質來源伴星，也沒有爆發之後剩餘的氣體物質。
在我們生活的銀河系中，科學家們估計大約每1000年會發生3次Ia型超新星爆發。假設一顆典型的“超重白矮星”需要數百萬年來減速到無法對抗其重力收縮的程度並爆炸，那麼計算的結果就將顯示在地球周圍數千光年的範圍內存在著數十顆臨近爆炸狀態的“超重白矮星”。而整個銀河系中，這一數量則估計會有上千。
除此之外，由於體積極小，這些星體將難以被探測到。不過不用擔心，新一代的先進巡天設備，如夏威夷大學-全景觀測望遠鏡和快速反應系統(Pan-STARRS)和大型巡天望遠鏡(LSST)的投入使用將使我們可以捕捉到這些隱秘目標的信號。
論文合著者，荷蘭內梅亨大學的拉斯姆斯·沃斯(Rasmus Voss)表示：“我們目前還尚未能在銀河系中找到任何質量超過錢德拉塞卡極限的白矮星，但是我們很希望有朝一日能夠發現它們的蹤跡。”