最后更新：2025年10月5日

雪茄星系（M82）中的超新星

超新星

超新星在我们的银河系中属于罕见事件，每世纪仅发生1到3次，但在宇宙尺度上，每天都能观测到超新星。超新星SN 2014J是2014年1月发现的第十颗超新星。SN 2014J位于距离地球1150万光年的雪茄星系（梅西耶82）中。

伦敦大学学院的天文学家史蒂夫·福西（1996年出生）在演示如何使用天文台一台0.35米自动望远镜上的CCD相机时，意外发现了这颗超新星。2014年1月21日，四名本科生有幸目睹了银河系外一个星系中的恒星爆炸，这正是"意外发现"（偶然发现某物）的体现。这颗超新星成为全球众多观测的目标，从夏威夷凯克望远镜等地面望远镜到哈勃等太空望远镜，都在对其进行观测。

雪茄超新星的亮度应足够高，在整个北半球都能通过双筒望远镜观测到。SN 2014J距离我们相对较近，约为1150万±80万光年（3.5±0.3兆秒差距）。其名称"雪茄星系"源于其星盘倾斜角度产生的椭圆形状。

这颗宇宙学标准烛光将使天文学家能够更好地理解超新星的演化，并研究超新星电磁波谱所穿越的M82星系的弥散云团。这类超新星被用作"标准烛光"来测定河外星系的距离。在北半球春季的夜空中，M82星系高悬于大熊座方向的北方天际。

M81和M82这两个星系彼此非常接近（相距约15万光年）。与星系中观测到的平均水平相比，潮汐力加速了恒星的形成。M81和M82星系位于大熊座。

恒星的死亡

恒星的死亡可以是温和的，也可以是剧烈的，这取决于其质量。

在低于太阳质量1.4倍的恒星，会平静地缓慢暗淡下去。

当恒星的质量介于太阳质量的1.4倍至5倍之间时，其消亡过程会剧烈得多。它的半径会坍缩至10公里，最终密度变得极其巨大，原子核无法承受这种压力，恒星核心将演变为一个巨大的中子核。这种坍缩会引发一场可怕的爆炸，将恒星的外层物质抛射到太空中。超新星可以在天空中闪耀数月之久。

当恒星质量超过太阳的5倍时，坍缩过程会变得极其剧烈而迅速，且无法被阻止。恒星的核心将演变为一个黑洞。

注：热核超新星或Ia型超新星对应白矮星型恒星残骸的完全爆炸。当超过钱德拉塞卡极限（超出电子简并压力）时，由邻近伴星倾泻的物质捕获所引发。II型、Ib型和Ic型超新星则是处于生命末期的恒星。II型超新星的光谱中含有氢元素，而Ib型和Ic型超新星因已耗尽氢元素，其光谱中不会出现氢。Ic型超新星还耗尽了氦元素，因此氦也不再出现在光谱中。

注：恒星坍缩的剧烈过程会产生巨大爆炸，将其外层物质抛射至太空，这在生命演化史中扮演着关键角色。正是在超新星爆发期间，恒星会释放其在生命周期及爆发过程中合成的化学元素。这些化学元素将穿越星际介质，在太空中扩散传播。超新星遗迹可延伸至数千亿公里范围，将恒星生命周期及爆发过程中产生的重元素播撒至星际介质中。这些重元素正是构成类地行星（如地球）的基本物质。