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银河系“氦新星”射出宇宙子弹

IT之家
2026-07-26 15:51·山东

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IT之家 7 月 26 日消息，借助服役多年的美国国家航空航天局（NASA）哈勃空间望远镜，天文学家发现，银河系中的一次恒星爆发正向外喷射速度高达每小时 2000 万英里（IT之家注：约 3200 万公里）的“宇宙子弹”。

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此次爆发的天体名为 V445 Puppis（船尾座 V445），它于 2000 年发生爆发，是目前银河系中已知唯一一颗“氦新星（helium nova）”。过去 20 多年来，天文学家一直在研究它，但由于爆发后形成的大量尘埃碎片长期将其包裹，这颗新星的许多特征始终笼罩在谜团之中。

直到这些尘埃逐渐散去，研究团队才得以利用哈勃空间望远镜、NASA 系外行星巡天卫星 TESS（凌日系外行星巡天卫星）、欧洲南方天文台的甚大望远镜（VLT）以及其他多种观测设备，对 V445 Puppis 展开深入观测。

研究人员不仅发现了所谓的“宇宙子弹”—— 由富含氧元素的气体团组成、正高速向外喷射的物质，还揭示了该天体系统的真实面貌。结果显示，V445 Puppis 由一颗已经死亡的恒星不断吞噬其伴星物质组成，而这种双星系统本身就极为罕见。因此，它为科学家研究最稀有的双星系统之一，以及最罕见的宇宙爆发现象之一，提供了难得机会。

英国华威大学研究人员、论文作者之一约翰 · 米尔斯（John Mills）表示：“这些‘宇宙子弹’的起源仍然是个谜。我们怀疑它们是在爆发之后形成的，但此前从未在任何其他新星中观察到类似现象。”

所谓“氦新星”，是指一颗白矮星不断从伴星身上掠夺富含氦、但几乎不含氢的物质而引发的爆发现象。这类伴星此前已经失去了最外层富含氢的外壳，只剩下富含氦的内部结构，因此被称为“氦星”。

相比之下，普通新星则是白矮星不断吸积富含氢的物质，当这些物质积累到一定程度后，引发失控的热核爆炸。

白矮星本身是类似太阳质量恒星演化末期留下的恒星残骸。当来自伴星的物质不断堆积在其表面时，温度和压力持续升高，最终触发剧烈的热核爆炸。

2000 年底，当 V445 Puppis 爆发时，它向两侧喷射出巨大的双极碎片流，看起来犹如一对蝴蝶翅膀，延伸距离超过 1 万亿英里（约 1.6 万亿公里）。天文学家最初是在红外波段发现这一结构的。

与此同时，这次爆发还形成了一层厚厚的尘埃盘，将整个双星系统完全遮挡。这片尘埃持续存在了 20 多年，使研究人员始终无法确定此次爆发究竟源自哪种恒星系统。

随着尘埃逐渐消散，研究团队终于确认，该系统中存在一颗氦星。银河系拥有数千亿颗恒星，而目前已发现的氦星仅有几千颗，因此极为稀有。

米尔斯表示：“过去 25 年来，这场银河系爆发背后的‘元凶’一直是未解之谜。如今终于确认，这颗氦新星是由一颗氦星向白矮星输送物质所引发的，这令人十分兴奋。”

研究还发现，这些高速喷射的“宇宙子弹”更加引人注目，因为此前从未在任何其他新星附近观测到类似现象。

更令人关注的是，研究团队发现，V445 Puppis 可能正在再次积累爆发条件，未来有望再次发生氦新星爆发，甚至最终演化成另一种更剧烈的宇宙爆炸。

米尔斯表示，目前 V445 Puppis 中的白矮星已经恢复“进食”，再次开始从伴随它运行的氦星吸积物质。

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而正是这一过程，引发了 2000 年的那次氦新星爆发。这意味着，这种极其罕见的爆发现象未来可能再次上演。

这一发现还关系到另一类更重要的宇宙爆炸 ——Ia 型超新星。Ia 型超新星发生在白矮星持续吞噬伴星物质、最终质量达到极限时，整颗白矮星会在一次剧烈爆炸中彻底毁灭。

长期以来，科学家一直怀疑，反复发生的氦新星爆发最终可能演化成 Ia 型超新星。

如果 V445 Puppis 最终演化成 Ia 型超新星，将具有重要科学价值，因为这类超新星的亮度非常稳定，可作为天文学中的“标准烛光”，用于精确测量宇宙距离，并推算宇宙年龄。

同时，它们也是研究宇宙膨胀速度以及神秘“暗能量”如何影响宇宙演化的重要工具。

米尔斯表示：“我期待这项研究能够帮助我们进一步揭示其他类似缺氢天体爆发的形成机制，包括著名的 Ia 型超新星。”

这项研究成果本周已在英国伯明翰举行的英国皇家天文学会全国天文学会议上公布。

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