天文学家发现，Ia型超新星通过与周围气体的相互作用，是宇宙尘埃的新来源，挑战了以前认为尘埃形成是核心坍缩超新星独有的信念。这一发现扩展了我们对椭圆星系中尘埃形成的理解，可能会修改我们对物质宇宙循环的看法。
天文学家将与气体相互作用的Ia型超新星确定为宇宙尘埃的新来源，为椭圆星系中尘埃形成过程提供了见解。
宇宙尘埃——就像地球上的尘埃一样——由一组分子组成，这些分子凝结并粘在一起形成一个颗粒。但宇宙中尘埃产生的确切性质长期以来一直是一个谜。然而，现在，一个由来自中国、美国、智利、英国、西班牙等国的天文学家组成的国际团队有了重大发现，他们发现了宇宙中以前未知的尘埃来源：一颗Ia型超新星与周围气体相互作用。
这项研究将于今天（2月9日）发表在《自然天文学》杂志上，由中国科学院南美天文学中心的王灵芝教授领导。
超新星和尘埃形成
众所周知，超新星在尘埃形成中起作用，迄今为止，尘埃的形成只出现在核心坍缩超新星中——大质量恒星的爆炸。由于核心坍缩超新星不会发生在椭圆星系中，因此这些星系中产生尘埃的性质仍然难以捉摸。这些星系不像我们的银河系那样被组织成螺旋状，而是巨大的恒星群。这项研究表明，热核Ia型超新星，即白矮星与另一颗恒星在双星系统中的爆炸，可能是这些星系中大量尘埃的原因。
研究人员使用美国宇航局的斯皮策太空望远镜和NEOWISE任务等天基设施，拉斯坎布雷斯天文台的全球望远镜网络等地面设施以及中国，南美和澳大利亚的其他设施，对一颗超新星SN 2018evt进行了三年多的监测。他们发现，在白矮星爆炸之前，这颗超新星正在撞击双星系统中一颗或两颗恒星先前抛出的物质，超新星向这种预先存在的气体发送了冲击波。
发现和启示
在监测这颗超新星的一千多天里，研究人员注意到它的光在我们肉眼可以看到的光波长下开始急剧变暗，然后在红外光下开始发光。这是一个明显的迹象，表明在超新星冲击波穿过它之后冷却后，星周气体中正在产生尘埃。
“宇宙尘埃的起源长期以来一直是一个谜。这项研究标志着首次探测到热核超新星与星周气体相互作用的重要而快速的尘埃形成过程，“该研究的第一作者王教授说。
该研究估计，这一次超新星事件一定产生了大量的尘埃，相当于太阳质量的1%以上。随着超新星的冷却，产生的尘埃量应该会增加，也许是十倍。虽然这些尘埃工厂的数量或效率不如核心坍缩超新星，但这些热核超新星可能与周围环境相互作用，成为椭圆星系中重要的甚至主要的尘埃来源。
“这项研究提供了关于热核超新星对宇宙尘埃贡献的见解，在詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）时代可能会发现更多这样的事件，”德克萨斯A&M大学的Lifan Wang教授说，他是该研究的共同第一作者。韦伯望远镜看到的红外光非常适合探测灰尘。
“尘埃的产生只是气体变得足够冷以冷凝，”拉斯坎布雷斯天文台和加州大学圣巴巴拉分校的Andy Howell教授说。Howell是全球超新星项目的首席研究员，其数据被用于研究。“总有一天，尘埃会凝结成小行星，并最终凝结成行星。这是在恒星死亡之后重新开始的创造。了解宇宙生死循环中的另一个环节是令人兴奋的。
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