由于开普勒太空望远镜的K2超新星宇宙学实验（K2超新星宇宙学实验），另一个星系的一颗爆炸恒星以前所未有的精确度被记录下来，这是上个月末耗尽燃料之前望远镜的最后任务之一。

开普勒对被称为SN2018oh的超新星的观测显示了一种意想不到的亮度快速上升，这可能是理解Ia型超新星祖先的重要线索，宇宙学家用它来研究宇宙的膨胀和暗能量。

由加州大学圣克鲁斯分校天文学家领导的国际团队对SN2018oh进行了分析，重点分析了爆炸后的第一周。他们的论文被接受在天体物理学杂志上发表，并可在网上查阅，是分析SN2018oh的一系列论文之一。

“这是一个令人难以置信的令人兴奋的发现，”负责这项分析的加州大学圣克鲁斯分校博士后研究员格奥尔基奥斯·迪米特里迪斯（Georgios Dimitriadis）说。“当我下载数据并开始详细查看数据时，我的下巴掉了下来。

“观测非常精细，因为我们每30分钟就有一张开普勒的图像，从爆炸前一直到爆炸前的峰值亮度。这在科学上是有趣的，因为亮度的增加偏离了预期的行为，“加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学助理教授Ryan Foley说。

这颗超新星还受到地面设施的广泛监测，这些设施提供了重要的辅助观测，包括夏威夷海拉卡拉天文台的全景巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STA RRS1），以及智利塞罗托洛美洲天文台的暗能量照相机（DECAM）。

超新星的光曲线显示了它的亮度随时间的变化。一颗典型的超新星在将近三周的时间里稳定地变亮，然后逐渐消失。然而，SN2018oh在爆炸后很快就变亮了，然后才进入正常的进展。由于快速发光，SN2018oh在爆炸后几天比典型超新星亮约3倍。

“光线曲线的这种早期碰撞需要一个额外的光源，问题是这是从哪里来的，”Foley说。

迪米特里迪斯说，小组调查了三种可能的解释。

“我们知道一个I型超新星是由一个白矮星爆炸产生的，它从一个伴星中获得了额外的质量，”他解释道。“但我们不知道什么样的明星会捐赠这种额外的质量。

一种可能性是白矮星从像我们太阳这样的恒星中吸收物质。当来自爆炸的白矮星的冲击波进入伴星时，这种情况可能会产生额外的光（光曲线上的凸起）。当超新星在伴星周围流动时，它在恒星上创造了一个极热物质的区域，除了超新星发出的光之外，它还会发出光。

福利说：“在这种情况下，我们预计对过量光的观测将非常依赖于观察角度，这可能解释为什么在所有超新星观测中都没有看到它。

这种情况的另一个预测是，由于高冲击温度，多余的光将是蓝色的。研究人员从地面观测中获得了SN2018oh的关键颜色信息。迪米特里迪斯说：“我们在通量过剩时观察到了蓝色，这是理解是什么导致了额外的光的关键线索。

超新星进入其附近的伴星的场景应该产生类似于从地面看到的蓝光。然而，研究人员并不排除其他可能的解释。超新星的光来自于重元素的放射性衰变，如镍-56，它们往往位于恒星的中心。然而，如果镍在爆炸期间在表面积累，其放射性衰变也可能在超新星早期产生多余的光。它甚至可能产生“双重爆炸”，在这种爆炸中，表面的一个小爆炸触发了第二次爆炸，消耗了整个恒星。

另一种可能性是，当超新星产生的冲击波加热恒星表面上方的一个大的物质外壳时，会发射出多余的光。根据Foley的说法，来自早期地面图像的颜色信息对于区分这些不同的场景至关重要。

他说：“特别是蓝色，它与超新星与伴星相互作用的情景是一致的，而且很难用表面的镍或环绕恒星物质的加热来解释。

这一点意义重大，因为它有利于天体物理学家几十年来一直争论的Ia型超新星的两种通用模型之一。在“单退化”模型中，白矮星从一个正常的伴星中吸收物质，直到它达到一定的极限并爆炸。在“双退化”模型中，多余的质量是由两个白矮星合并而来的。

“与伴星的相互作用是单退化模型的预测，而其他两种多余光的场景可以与任何一种模型相匹配，”Foley说。“这颗超新星与单退化模型是一致的，但还有其他超新星存在强烈的证据反对一颗正常的伴星，因此它仍然是一个悬而未决的问题。

迪米特里迪斯补充说，他的团队继续观察这颗超新星，寻找更多关于它是如何爆炸的线索。他说，“这是一个重要的问题，我们将继续努力解决这个问题。

SN2018oh位于一个叫做UGC4780的螺旋星系中，其距离超过1.7亿光年。这一星系被美国宇航局开普勒太空望远镜作为K2超新星宇宙学实验的一部分列为监测目标。这颗超新星是2018年2月由超新星全天自动勘测（ASAS-SN）发现的。早期图像由Pan-STA RRS1望远镜和带有DECAM的CTIO Mayall望远镜获得。

迪米特里迪斯说：“这项研究是一项大规模的合作努力，有来自多个专业的150名科学家参与。“很多功劳都归功于开普勒望远镜的工作人员，他们在K2任务中给了它额外的生命。开普勒并不是为了观测超新星而设计的，我们有系外行星科学家的重要贡献，因为他们对仪器最了解。”

这篇论文的合著者包括来自50多个机构的科学家，包括加州大学圣克鲁斯分校、太空科学望远镜研究所和加州大学伯克利分校。这项工作得到了美国宇航局、戈登和贝蒂·摩尔基金会、帕卡德基金会、国家科学基金会和海辛西蒙斯基金会的部分支持。