看著宇宙體積最大的恆星爆炸！首次實時觀察紅超巨星變成超新星

在各種超巨星類型當中，紅超巨星雖然不是質量最大者，卻是宇宙中體積最大的恆星，想當然紅超巨星的垂死掙扎是太空中最暴力事件之一。最近，地面望遠鏡首次實時觀察到一顆紅超巨星爆炸，景象比研究人員預期的還要更劇烈。

就體積而言，紅超巨星（RSG）是宇宙中最大的恆星，大部分紅超巨星的半徑是太陽 200～800 倍，有時甚至超過 1,000 倍，不過它們體積雖然龐大，但並不是宇宙中最亮和最大質量的恆星，且表面溫度和其他恆星相比偏低（3500～4500 K）。

和太陽一樣，紅超巨星還是透過核心核融合產生能量，只是因為體積太大了，所以燃燒會形成更重的元素，當最後開始融合鐵和鎳時，這些恆星會耗盡能量、核心坍塌，之後大多數紅超巨星發展成沃爾夫-拉葉星，質量稍低的紅超巨星則以類似 II 型超新星的爆炸將外層氣體噴到太空，結束生命。

2020 年，加州大學柏克萊分校天文學家 Wynn Jacobson-Galán 團隊利用 Pan-STARRS 望遠鏡觀察到 NGC 5731 星系中、距離地球約 1.2 億光年出現一顆紅超巨星，沒想到不到 130 天，當地忽然出現一顆超新星照亮天空，團隊藉凱克望遠鏡迅速捕捉到強大閃光與光譜，替這場爆炸命名 SN 2020tlf，並在後續監測確認 SN 2020tlf 前身就是 NGC 5731 星系中的紅超巨星，質量為太陽 10 倍。

這一發現象徵科學家首次實時看到紅超巨星臨死前的動態行為，就像看著一顆定時炸彈爆炸，並且觀測結果顛覆了之前對紅超巨星爆炸前演化的推測。

過去對即將爆炸的紅超巨星觀測結果並未發現劇烈排放的痕跡，或者說，之前觀察到所有紅超巨星爆炸前都相對靜止。然而 SN 2020tlf 行為表明紅超巨星爆炸前內部結構必定發生重大變化，才會導致它們在坍塌之前劇烈噴出氣體，產生如此明亮的光。

研究人員表示，這次現場直擊不只提供了大質量恆星轉變為超新星的直接證據，也有助於我們重新定義大質量恆星如何度過生命中最後幾個月。

新論文發表在《天文物理期刊》（The Astrophysical Journal）。