韦伯望远镜直击尘埃深处 发现红超巨星

　　近期，全球天文学家在观察宇宙时，发现许多前所未见的宇宙奇观。这次，美国一个天文团队通过詹姆斯‧韦伯太空望远镜（JWST）捕捉到一颗垂死恒星在爆炸前最详细的图像，并证实许多大质量恒星确实会发生爆炸。

　　由美国西北大学（Northwestern University）领导的天文学家团队利用美国太空总署（NASA）的詹姆斯‧韦伯太空望远镜（JWST）的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI），首次在中红外线波段发现了这颗超新星“SN 2025pht”的起源。它的前身是一颗巨大的红超巨星（Red Supergiant），现在被一层意想不到的尘埃包裹。

　　2025年6月29日，研究团队通过全天超新星自动巡天系统，意外发现距离地球约4,000万光年的螺旋星系“NGC 1637”附近有一颗明亮又呈现深红色的II型超新星，并将其命名为“SN 2025pht”。

　　随后，他们使用哈伯太空望远镜（HST）和詹姆斯‧韦伯太空望远镜（JWST）早期对NGC 1637星系拍摄影像与获得的光谱，对“SN 2025pht”爆炸前与爆炸后影像、光谱资料等进行一系列的交叉比对和筛选。最终确认它的前身是一颗巨大的红超巨星。

　　红超巨星是生命晚期的大质量恒星，质量约为太阳的8～25倍，是宇宙中最大的恒星之一。当它的核心坍缩爆炸后，会变成“II型超新星”，并留下中子星或黑洞。目前最常见的红超巨星例子为“参宿四”，它是猎户座肩部一颗明亮的红色恒星。

　　研究人员发现，这颗恒星辐射出的光大约是太阳的10万倍，但大部分光芒已被周围的尘埃掩盖。这些尘埃阻挡了更短、更蓝的波长，使恒星的外观急剧转向红色。

　　他们还发现“SN 2025pht”恒星周围的尘埃层非常浓密，使得它在可见光下看起来比平常暗100倍以上。对此他们推测，质量最大的衰老恒星也可能拥有最多的尘埃，这些厚重的尘埃可能遮挡恒星的光线，使它们暗淡到无法被探测。

　　研究人员指出，大量的尘埃或许可以解释为何过去天文学家一直很难找到红超巨星的前身星。过去认为，多数大质量恒星爆炸变成超新星时，理论上是天空中最明亮的物体，应该很容易被发现，但事实并非如此。这次JWST的最新观测结果则支持了这一假设。

　　另外，他们对“SN 2025pht”产生的尘埃成分感到困惑和不解。过去天文学认为红超巨星会产生富含氧的矽酸盐尘埃，但这颗恒星产生的尘埃似乎富含碳。研究人员推测，这可能表明恒星生命最后几年的强烈对流，将碳从内部深处带到表面，因此改变了尘埃的类型。

　　这项新研究标志着天文学家首次利用JWST直接辨识超新星前身恒星，证实这些巨大的恒星确实会爆炸，还解释了为什么天文学家过去很少看到红超巨星爆炸，原因是它们被厚厚的尘埃云遮挡。该研究成果于10月8日发表在《天文物理学杂志快报》上。

　　目前，该团队正在积极寻找未来可能爆发成超新星的红超巨星。他们表示，NASA即将发射的南希‧格雷斯‧罗曼（Nancy Grace Roman）太空望远镜或许能为他们的搜寻提供更多帮助，其获得的数据品质和新发现有望超越过去30年的观测成果。

　　他们解释，罗曼太空望远镜拥有较高的分辨率、灵敏度和红外线波长覆盖范围，能够观测到这些恒星，并可能见证它们在生命末期喷出大量尘埃时的状况。

　　领导这项研究的西北大学天体物理跨学科探索助理教授查理‧基尔帕特里克（Charlie Kilpatrick）对该校新闻室表示，“几十年来，我们一直在努力确定红超巨星爆炸的确切形态。现在借助JWST终于获得了高质量的数据和红外观测数据，才能够精准确定爆炸红超巨星的类型及周围环境。”

　　他接着说，“过去，我们一直在等待一颗超新星的爆炸数据。这次我们结合了哈伯太空望远镜与JWST的数据集，首次完整地描述了这颗天体的特征。”

　　基尔帕特里克接着补充道，“SN 2025pht看起来比我们见过的大多数红超巨星，也就是爆炸成超新星的恒星，都还要红得多。这表示过去的超新星爆炸可能比我们原先预想的要亮得多，但碍于没有JWST提供高品质红外线数据，我们无法观测到其真实亮度。”

　　这项研究得到了美国国家科学基金会的支持。（奖项编号 AST-2432037）

示意图，图为哈伯太空望远镜于2002年12月17日拍摄的麒麟座V838和它的回光。（公有领域）