宇宙最大的謎團之一是所有金屬的實際來源。
我們知道它是在宇宙之火中鍛造的嗎？但具體是哪一種火，以及火的比例是多少，就更難確定了。
一種不含氫和氦的罕見超新星是許多金屬的已知來源，儘管產生這些火熔爐的恆星是單獨的重量級恆星，還是與貪婪的伙伴一起的較小質量的恆星，目前還不清楚。
現在由馬丁·索拉爾和米查領導的國際天文學家團隊？波蘭亞當密茨凱維奇大學的米查沃斯基發現，Ic 型超新星的前身並不都是質量巨大的獨狼，而是通常質量較小的恆星，其雙星伴星有助於塑造其注定的爆炸輸出。
「我們對大質量恆星研究得越多，它們就顯得越複雜，」米查沃斯基告訴 ScienceAlert。
“我們知道它們的進化和命運取決於它們的質量，然後我們了解到細節取決於它們富含金屬的程度。現在很明顯，同伴也可以極大地影響它們的生活。”
Ic型超新星是由已達到壽命終點的大質量恆星的核心塌縮引起的。恆星核心中的所有氫都已融合成較重的元素，並且恆星已達到其核心元素如此重的程度，以至於它們需要比聚變過程釋放的能量更多的能量來融合。
隨著核爐不再釋放足夠的能量，向外的壓力下降，使得恆星緻密的核心屈服於重力。核心劇烈塌縮成超緻密的或者當外層如此強烈地噴射到太空時，甚至更重的金屬也會在噴射物中鍛造出來。
Ic 型超新星的神秘之處在於，與其他超新星不同，在其膨脹的外殼中沒有可檢測到的氫或氦。儘管恆星核心已耗盡，但較輕的元素應該仍以足夠的數量保留在大氣中。
針對缺失元素之謎，人們提出了兩種可能的解決方案。第一個涉及一顆質量約為太陽20至30倍的恆星，其質量如此之大，以至於會產生強烈的恆星風，能夠吹走其中的氫和氦。
第二個選項是二進位伴侶？一顆較小的恆星，距離足夠近，可以從質量約為太陽 8 到 15 倍的恆星吸走氫和氦。
在這兩種情況下，氫和氦在超新星爆炸前都被帶走，導致它們在超新星噴射物中消失。
核心塌縮超新星有多種類型。透過查看檔案資料並尋找從超新星位置消失的恆星，研究人員已經能夠確認僅 23 個觀測到的事件的前身。
這些前身都不是來自 Ic 型超新星，但米查沃斯基和他的團隊認為它們的環境可能留下了一些線索。
「我受到了一個名為PHANGS（鄰近星系高角分辨率物理）的大型觀測計劃的啟發。他們使用最大的望遠鏡陣列阿塔卡馬大型毫米波陣列來觀察形成恆星的單個氣體雲，」他解釋道。
“我發現，如果我用對超新星爆炸雲的新觀察來補充這些數據，那麼我們就可以破譯爆炸恆星的本質。”
超新星所在地留下的分子氣體可用來確定祖星的質量。氫分子越多，恆星的質量就越大。反過來，質量較大的恆星融合燃料的速度更快，因此比質量較小的恆星壽命更短。
研究人員觀察了 Ic 型超新星留下的分子氣體，並將其與 II 型超新星留下的分子氣體進行了比較，後者的祖星質量在 8 到 15 個太陽質量之間。兩朵雲中的氫是相同的嗎？這意味著 Ic 型超新星畢竟來自質量較小的恆星。
「我實際上預計 Ic 型超新星的前身會成為非常巨大的恆星，」米查沃斯基說。 “事實證明，大多數超新星的行為方式並非如此。”
氫和氦仍然必須去某個地方；最有可能的地方是雙星伴星。米查沃斯基解釋說，這個伴星通常會在超新星爆發後倖存下來，但爆炸的力量會將伴星推過太空，即使速度不同，它也會在太空中正常度過餘生。
同時，這項解釋有助於我們了解宇宙中許多元素的來源。我們知道，涉及雙星伴星的超新星爆炸會產生碳含量的兩倍？生命的基石？所以現在我們可以調整 Ic 型超新星對碳含量的貢獻。
研究人員也希望對更多超新星的遺骸進行天體取證，以幫助重建祖星的生活方式。
米查沃斯基告訴《ScienceAlert》：“大量具有此類觀測結果的超新星將進一步推動這一分析，因為這樣我們就能夠分別研究它們的其他一些有趣的特性。”
“例如，我們不知道寬發射線的存在是否告訴我們有關爆炸恆星的一些信息。或者宿主星系的某些特性是否影響恆星的誕生或它們如何爆炸。此外，我們想研究其他超新星類型這樣。”
該研究發表於自然通訊。
