科学家发现一种新型超新星电子捕获超新星

　　超新星是一种比新星爆炸还要猛烈的星球大爆炸，一般都会出现在大质量的恒星或者是白矮星上，总的来说，超新星分为两种类型，一种是热核超新星：一般是双星系统中的白矮星（白矮星是由小于8倍太阳质量的恒星爆发留下的核心残骸）在获得伴星的物质后，当白矮星质量达到其质量上限的时候，就会发生热核超新星爆发；另外一种是核心坍缩型超新星：其主体是一颗大质量恒星（一般质量达到太阳质量的10倍以上），这样的大质量恒星在其生命末期，因为核燃料耗尽，核心就会发生坍缩，从而形成中子星或者是黑洞，引发超新星爆发。
　　但是在40年前，其实科学家还推测出一种理论上的超新星类型，这就是电子捕获超新星。一般来说，电子捕获超新星的原始恒星质量大约相当于8~9倍太阳质量，由此可见，要想形成电子捕获超新星，对原始恒星具有比较苛刻的质量要求。
　　那么这种电子捕获超新星具有哪些特征呢？让它们能够和其他两类超新星爆发区分开来。
　　一颗正常生命周期中的恒星上具有两个对立的力量，分别是引力和核聚变产生的辐射压力。正是因为这两种力量的平衡，才导致恒星不至于被引力所压垮坍缩。
　　但是当恒星进入到它的生命末期的时候，核心的核聚变就会变弱乃至于是停止，这个时候引力就会大于辐射压力，从而导致恒星核心发生坍缩，像太阳大小的就会形成白矮星，同时还会抛掉外层物质，形成超新星爆炸。白矮星的物质非常致密，以至于电子之间的量子力可以阻止白矮星进一步坍缩，从而达成新的平衡，维持白矮星的稳定存在。
　　而对于质量大约10倍太阳质量的恒星来说，它们的质量更大，其核心核聚变能够一直产生到铁元素出现，当发生超新星爆发的时候，其内部的电子量子力并不足以抵挡引力，所以核心会继续坍缩，直到变成中子星或者是黑洞。
　　能够发生电子捕获超新星爆炸的恒星质量介于8~9个太阳质量，这意味着其还不足以形成中子星和黑洞，其核心形成的元素只能是氧元素、镁元素之类的元素，无法合成铁元素，更加不会形成一些具有发射性的重元素。当电子捕获超新星形成的时候，有一些电子会被砸进原子核中，所以电子捕获超新星会形成富含中子的同位素，也正是因为这种电子俘获的特征，所以这类超新星就被命名为电子捕获超新星。
　　科学家总结了电子捕获超新星的六个指标，分别是：质量为8~9个太阳质量的恒星、剧烈的核聚变导致恒星质量的损失比、核聚变产生的不寻常的特定元素、爆炸的时候比较弱、放射性重元素比较少、富含中子的同位素。
　　虽然之前科学家也观测到了一些疑似电子捕获超新星，但是这些疑似案例中总会有一些指标不符合电子捕获超新星的要求。不过现在科学家在3100万光年外的NGC 2146中发现了一颗被命名为SN2018zd超新星，它完全符合电子捕获超新星的六项指标，属于第一颗被确认的电子捕获超新星。
　　哈勃太空望远镜彩色合成电子捕获超新星 2018zd 和宿主星系 NGC 2146。图片来源：NASA/STScI/J