JJEM：喷流驱动的超新星爆炸机制

抖动喷流爆炸机制 (JJEM) 是一种新兴的理论框架，认为核塌缩超新星是由新形成的致密天体发射的多对随机、高能喷流驱动的。在一项具有里程碑意义的研究中，研究人员 Noam Soker 确定这一机制是超新星遗迹 J0450.4-7050 结构背后的决定性因素。这一发现为关于宇宙中最重质量恒星如何结束其剧烈生命的持续争论提供了关键证据。

超新星遗迹 J0450.4-7050 位于何处？

超新星遗迹 J0450.4-7050 位于大麦哲伦星云 (LMC)内，这是银河系附近的一个卫星星系。该遗迹位于坐标 RA(J2000) = 4h 50m 26.8s 和 Dec(J2000) = -70d 50m 45.5s 处，处于一个让天文学家能以前所未有的清晰度和细节观察超新星演化的宇宙实验室中。

通过综合近期天文调查的多波段成像，对 J0450.4-7050（一个核塌缩超新星 (CCSN) 遗迹）进行详细分析成为可能。通过检查无线电、光学和 X 射线数据，研究人员可以穿透星际介质，绘制出数千年前发生的恒星爆炸碎片图。大麦哲伦星云的临近性使其成为识别结构细微差别的理想位置，而这些细微差别在更遥远的星系中可能会被遮蔽，从而允许对爆炸的最后时刻进行严格审查。

“Veliki”对 SNR J0450.4-7050 意味着什么？

绰号 'Veliki' 在塞尔维亚语中意为“巨大”，被分配给 SNR J0450.4-7050 以反映其巨大的物理尺寸。该遗迹跨度约为 489 乘 264 光年，使其成为已知最大的超新星遗迹之一，这促使人们对其形态历史和爆炸能量进行了重新评估。

Veliki 的巨大规模与其复杂的点对称形态相匹配。这种对称性由三对截然不同的结构特征定义：两对“耳朵”、一对沿长轴南北延伸的“外喷口”以及一对“凹痕”。这些特征不仅仅是随机的气体云；它们精确地沿着穿过遗迹中心的轴线排列。这种几何精密性暗示了在祖星坍缩期间发生了一系列高度有序虽然剧烈的事件。

理解 “Veliki” 遗迹需要同时观察内部和外部抛射物。Noam Soker 认为，这些特征的排列表明它们是由内部力量塑造的，而不是与周围星际介质的外部相互作用。当内部抛射物中的结构特征与外壳中的特征完美对齐时，它为喷流驱动的塑造提供了“确凿证据”，因为外部气体不会在如此广阔的距离上产生这种同步的点对称模式。

这一发现如何挑战中微子驱动的超新星机制？

这一发现挑战了中微子驱动超新星机制，因为传统模型难以产生在像 Veliki 这样的遗迹中观察到的点对称形态。虽然中微子驱动模型依赖加热和流体动力学不稳定性来触发爆炸，但它们通常导致更混乱、结构对称性较弱的结果，无法解释多对完美对齐的喷流。

然而，抖动喷流爆炸机制 (JJEM) 准确预测了在 SNR J0450.4-7050 中看到的此类结构。根据 JJEM，当一颗大质量恒星坍缩时，它会在中心中子星或黑洞周围形成一个吸积盘。由于恒星坍缩壳层中角动量的随机性，该盘发射出的成对喷流会“抖动”或改变方向。这些多对喷流刻画出了今天在遗迹中看到的“耳朵”和“外喷口”，留下了爆炸过程的永久形态图。

Veliki 中至少存在三对高能喷流，这表明爆炸不是单一的球形爆发，而是一系列定向的能量注入。这些发现有力地倾向于将 JJEM 作为 CCSN 的主要机制。如果超新星仅由中微子驱动，由此产生的遗迹可能缺乏南北外喷口和次级耳朵的特定“点对称”排列，而这些是喷流活动的标志性指标。

天体物理学中点对称的意义

超新星遗迹中的点对称充当了垂死恒星核心物理过程的化石记录。通过识别 J0450.4-7050 中的这些模式，研究人员可以逆向推算出发射它们的喷流的能量和方向。这种方法论将焦点从简单的体积膨胀转移到对核塌缩期间角动量如何重新分布的更复杂理解上。

• 喷流对： 识别出三对截然不同的高能组合（耳朵、外喷口和凹痕）。
• 对称轴： 内部和外部抛射物之间的结构对齐确认了其内部起源。
• 能量规模： Veliki 的巨大尺寸表明在爆炸持续期间存在持续的高能喷流活动。

此外，对 Veliki 的研究鼓励对其他已知遗迹进行更广泛的重新审查。如果点对称是一种普遍特征而非异常现象，那么抖动喷流爆炸机制可能会从一种理论替代方案转变为高能天体物理学中的主导模型。这对我们理解重元素核合成和中子星诞生的影响是深远的，因为喷流驱动模型改变了抛射物质的热历史和化学历史。

未来方向：Veliki 的下一步是什么？

未来的研究可能会集中在高分辨率光谱观测上，以确认喷流刻蚀区域的化学成分。通过测量 SNR J0450.4-7050 “耳朵”和“外喷口”内的速度和元素丰度，天文学家可以进一步区分 JJEM 和中微子驱动的特征。这将为爆炸的流体动力学和喷流发射的精确时机提供更细致的观察。

最终，Veliki 独特形状的发现提醒我们，宇宙中最剧烈的爆炸绝非简单。正如 Noam Soker 的研究所暗示的那样，我们今天观察到的超新星遗迹是一颗恒星最终拼命寻求平衡的复杂蓝图——这一挣扎由最终将其撕裂的强大、抖动的喷流所定义。这项研究不仅突显了大麦哲伦星云作为研究枢纽的重要性，也为我们如何解释垂死恒星留下的印记树立了新标准。