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核心坍缩超新星的质量上限可能比我们想象的要低得多

来源：科技日报 2021-09-14 13:45:11

超新星是一颗巨大恒星的“终章”。通常认为，所有超过9倍太阳质量、低于50倍太阳质量的恒星最终都会变成核心坍缩超新星，但一项新的研究表明情况并非如此。

大质量恒星会经历核心坍缩超新星阶段。恒星需要热量、压力和重力来维持平衡，一颗大质量恒星必然会通过融合更重的元素来产生热量。但随后重元素的聚变会消耗能量而非释放能量。因此，大质量恒星的核心坍缩，产生的冲击波将恒星撕裂。

此前认为，核心坍缩超新星源于9倍太阳质量以上的恒星，质量上限最高可达40—50倍太阳质量。更高质量的恒星，则会直接坍缩成黑洞。

最新研究表明，核心坍缩超新星的质量上限，可能比我们想象的要低得多。研究团队观察了一对被称为Arp299的碰撞星系的元素丰度。Arp299的元素丰度在很大程度上取决于超新星爆发中释放的元素。研究人员测量了铁与氧的丰度比，以及氖和镁与氧的比值，发现结果并不符合标准的核心坍缩超新星模型，但如果将模型中质量超过23—27倍太阳质量的超新星排除，观测数据就能与模型相吻合。这就意味着，核心坍缩超新星的质量上限要比我们预想的要低得多。

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