一些质量巨大的恒星，进入暮年后膨胀并发出红光，被称作 " 红超巨星 "。它们继续演化，将成为 " 超新星 "。超新星爆发，意味着恒星的生命将走向终点。

近日，中国科学院紫金山天文台与清华大学联合，首次捕捉到了大质量恒星死亡后 1 小时的瞬间，首次见证了极早期激波辐射由红变蓝的奇特现象，为揭开恒星死亡之谜提供了全新线索。该成果于 12 月 14 日在线发表在《自然》上。

超新星爆发 " 那一闪 " 被拍下

M101 星系距离地球约 2200 万光年，是距离地球最近的星系之一，由于其独特的风车造型，一直以来都是天文爱好者钟爱的拍摄对象。

今年 5 月 19 日，日本业余天文学家 Koichi Itagaki 拍下了一张照片，M101 星系的 SN2023ixf 发生超新星爆发。清华大学教授、紫金山天文台客座研究员王晓锋意识到此次超新星发现背后的重要意义，他牵头的联合研究团队迅速联系天文爱好者，并获得了覆盖爆发前后的彩色图像。

这些图像的科研价值有多高？价值取决于科研人员的 " 破译 " 能力。

△ SN2023ixf 极早期光学测光数据。b-d: 由 RGB 彩色图像抽取出来的单波段测光数据。i-o: 合成的超新星爆炸后 1.4 小时到 5.7 小时彩色测光数据，可以看出 SN2023ixf 快速地由红到蓝的演化过程。

天文爱好者所采用的探测器没有经过严格的规范与标准化测试，与专业天文研究的科学级探测器存在一定的差异，从中获取有价值的数据并非易事。

然而，花力气 " 破译 " 还是值得的。研究人员介绍，大质量恒星在演化末期由于核聚变终止，通常会产生核心坍缩型超新星。引力坍缩造成的激波会在短时间内突破恒星外部大气而产生瞬时辐射。这些极早期辐射信号是揭示激波传播过程、超新星爆炸不对称性和星周环境的关键。但目前国际上对超新星激波辐射的观测非常稀少，尤其缺乏多波段信息，这导致了人类对其了解仍非常有限。

解析彩色图像，揭秘恒星暮年 " 最后一抹光 "

团队中的清华大学博士研究生李盖茨与中国科学院国家天文台博士后李文雄等通过不断摸索尝试，首次成功实现了对天文爱好者观测数据的多波段测光数据抽取，得到了可靠的 SN2023ixf 极早期多色测光数据。

这些数据揭示了早期激波辐射的反常颜色演化，为重要发现奠定了基础。团队中的紫金山天文台博士后胡茂凯和美国加州大学伯克利分校博士后杨轶承担了早期辐射的模型拟合部分的工作。

在考虑激波辐射、星周尘埃消融以及星周物质相互作用等物理过程后，SN2023ixf 早期激波辐射的多波段光度和温度演化得到了合理的解释。

△ SN2023ixf 极早期多波段光变曲线的拟合。通过结合激波突破、快速消融尘埃产生的消光和星周物质相互作用等物理过程，可以合理地解释 SN2023ixf 上升期多波段光变曲线。

团队中的紫金山天文台博士后孙天瑞、胡镭和博士研究生陈健，利用位于紫金山天文台姚安观测站的南极巡天望远镜 AST3-3 和姚安高精度望远镜（YAHPT）两台光学设备，开展了对 SN2023ixf 的快速后随观测，获得了较好的上升期的多波段光变曲线，为限制 SN2023ixf 的星周环境提供了重要观测数据，为模型拟合也提供了重要帮助。

△南极巡天望远镜 AST3-3

彩色影像揭示了一颗约 8500 万倍太阳体积的红超巨星从死亡到爆发，形成超新星 2023ixf 爆发的全过程。详实的多波段观测，清晰地展示了红超巨星爆发极早期破茧而出的红色激波，逐渐转变为蓝色的奇特现象。这一前所未见的彩色影像，颠覆了传统理论框架下，恒星死亡瞬间伴随蓝色激波突破的预期。

研究团队认为，由红转蓝的渐变激波预示了这颗恒星濒死之时，周围包裹着厚厚的尘埃壳。随着激波迅速外传，这些尘埃在短短数小时内被悉数摧毁。由红转蓝的激波突破，则如同揭开了笼罩濒死恒星的一层浓厚的尘埃面纱。此项研究显著推进了人们对大质量恒星晚期演化和死亡这一宇宙中普遍而神秘景象的认知。

△姚安高精度望远镜

或许我们有机会肉眼看到超新星爆发

超新星爆发是宇宙中最壮观的天文事件之一，普通人有机会用肉眼观测到吗？

这是有可能的。中国古代有多次超新星爆发的记录，其中最有名的就是北宋年间的一次神奇天象。" 景德三年（公元 1006 年）四月戊寅，周伯星见，出氐南，骑官西一度，状如半月，有芒角，煌煌然可以鉴物，历库楼东。" 按照《宋史 · 天文志》的记载，这颗超新星最亮时可以在夜间照出人影，可以在夜间用来分辨物体，持续了一年又四个月才消失。

根据国外的史料，日本、伊拉克、埃及以及欧洲人也都看到了这颗闪耀夜空的超新星。现代天文学家将 1006 年被看到的这颗超新星称为 " 超新星 1006"（SN 1006）。

如今，天文爱好者们都在盯着猎户座的 " 参宿四 "，它被视为 " 最具潜力的超新星 "。目前，这颗恒星还处于红超巨星的状态，距离地球大约 640 到 724 光年，用肉眼就能看到。科学家认为，它已经接近生命周期的终点。但由于恒星演化过程的复杂性，没有人可以精确确定它何时爆炸，或许是在几年后，或许是在几十万年后。

现代快报 + 记者 是钟寅

（中国科学院紫金山天文台供图）

（校对 许元华 编辑 吴嫣然）