NASA首次捕捉到超新星爆炸的完整过程有了
红巨星 KSN 2011d 的爆炸过程
文/刘博洋 （微信公众号：天文八卦学）
如何评价开普勒望远镜在可见光波段捕捉到超新星爆炸的激波暴？
以前我们看到的超新星光变曲线，往往是这样的：
这是很多颗 Ia 型超新星光变曲线的叠加。虽然它们的光变曲线本来不大一样，但 Kim 等人发现，峰值亮度和衰减速度有关系，利用这个关系对不同超新星的光变曲线做了个改正，就很好的叠加到一块了。1998 年之所以能发现暗能量，就是利用这个发现提高了 Ia 型超新星测光精度实现的。
或者是这样的：
这也是一颗 Ia 型超新星在不同波段的光变曲线。
注意这些超新星仿佛不知道从哪冒出来的，从我们发现的时候开始，就已经处在亮度急剧上升阶段，甚至已经接近亮度峰值了——换句话说，它们爆发之前有多亮、是哪颗星，我们往往根本不知道。对上面两幅图所展示的 Ia 型超新星，就更是如此：Ia 型超新星非常之亮，峰值时几乎相当于整个星系的亮度，所以它们能够用来做高红移宇宙学。对这些遥远的超新星，我们根本无从看到爆发之前暗弱的多的超新星前身星。
这次发表的两颗 II 型超新星的光变曲线是这样的：
或者如果你们想看科普一点的图，是这样的：
Surprise！这次我们居然是有长期监视超新星前身星的亮度，终于知道爆了的是哪颗啦~
当然，以前发现的超新星也不是全都不知道是哪颗。对离我们比较近的那些，查看一下历史图像，有些是可以找到前身星的，比如大麦哲伦云里的 II 型超新星 1987a。但是超新星爆发相对罕见，搜寻超新星往往需要对很大面积的天区进行监视，那就没办法对每一小块区域都很频繁的进行监测。所以以前大部分情况下，都是发现爆发之后，才会重点的频繁观测超新星的亮度变化情况，就算我们能查到爆发之前的图像，在时域上往往只有很稀疏的测量。
这是分别来自 ALMA、哈勃、钱德拉的毫米波、光学、X 射线三波段合成的超新星 1987a 遗迹影像。
而这次，我们终于能够看到（II 型）超新星从爆发前到开始爆发的完整亮度变化过程，而且时间分辨率高达 30 分钟：原来在超新星爆发的“主震”之前，是先有一个小小的“前震”的，也就是所谓的“激波暴”。
II 型超新星是大质量恒星（>8 个太阳质量）的核心变成铁核之后，无法产生足够的能量来支撑铁核的自引力时，铁核向内坍缩引发的。铁核坍缩时，会产生接近光速向外弹起的激波，横扫整个恒星半径，所以“激波暴”的持续时间大体就是恒星半径 / 光速。虽然对超巨星来说，恒星半径非常大，但以光速扫过也只需要不到一小时的时间。
能发现这么短时标的天文现象，没有特别的仪器是办不到的。做出这次发现的就是去年宣布发现“第二地球” 的开普勒空间望远镜。以发现类地行星为目标的开普勒望远镜，需要以非常高的时间分辨率、非常高的测光灵敏度，对海量恒星进行监测。而这海量的恒星中，不仅有行星凌日产生的光变，也会有微引力透镜、新星、超新星以及其他机制产生的变星，开普勒望远镜提供的高质量时域测光数据，为我们发现前所未见的新天文现象提供了宝贵机会。
上图为开普勒望远镜监测范围。
老生常谈，天文学是观测科学，天文仪器的进步带来时域 & 频域 & 空间覆盖更全面的、更高质量的天文观测数据，而新的观测数据让我们看到了前所未见的新现象、新天体，从而推动着我们对宇宙的了解一步步前进。
正文到此结束
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