II型超新星是一个非常惊人的天文现象。与所有超新星一样，II型由一颗恒星在生命周期结束时经历核心坍缩而爆炸，导致其外层脱落。这种类型的子类被称为IIb型，它们是被剥夺了氢燃料的恒星，并经历了坍缩，因为它们不再能够维持核心的聚变。
哈勃怕是超新星SN 2001ig的图像，显示了一个同伴的存在。图片：NASA, ESA, S. Ryder (Australian Astronomical Observatory), and O. Fox (STScI)
17年前，天文学家有幸目睹了星系ngc7424中一种IIb型超新星，它位于距离地球4000万光年的南方星座Grus。现在这颗超新星已经消失了，哈勃太空望远镜最近捕捉到一个幸存的同伴的第一张照片，从而证明超新星确实发生在双星系统中。这项研究的题目是“IIb SN 2001ig的二进制伴侣的紫外线探测”，最近发表在《天体物理学杂志》上。
该研究由澳大利亚天文台的斯图亚特·赖德领导，包括加州理工学院、太空望远镜科学研究所(STSI)、阿姆斯特丹大学、亚利桑那大学、约克大学和加利福尼亚大学。这一发现是迄今为止最令人信服的证据，表明一些超新星是由二进制对的虹吸产生的。正如Stuart Ryder在最近的NASA新闻发布会上指出的：我们知道大多数大质量恒星都是双星系统。
当它们的轨道靠近时，许多双星对会相互作用并将气体从一颗恒星传递到另一颗恒星。这颗名为SN 2001ig的超新星在2002年被天文学家使用欧洲南方天文台的超大望远镜(VLT)确定。在2004年，这些观测结果与双子南天文台密切相关，后者首次暗示存在一个幸存的双星同伴。
由于知道精确的坐标，Ryder和他的团队能够将哈勃望远镜聚焦到那个位置，因为超新星的光芒已经褪去。这一发现特别幸运，因为它可能也揭示了一个天文谜题，也就是如何将外包膜剥掉。最初，科学家们认为它们是恒星的结果，它们的外信封会被快速的风吹走。然而，当天文学家开始寻找产生这些超新星的主要恒星时，却找不到。
作为太空望远镜科学研究所的成员之一，同时也是该论文的作者之一的Ori Fox解释道：这是非常奇怪的，因为天文学家预计它们将是最庞大和最明亮的祖先恒星。此外，被简化的信封式超新星数量也比预计的要多。这使得科学家们推论出，许多在低质量的双星系统中都是主要的条纹包膜星。剩下的就是找到一颗超新星，这是一个双星系统的一部分。这并不是一件容易的事，因为它的同伴非常“虚弱”，而且在哈勃望远镜所能看到的范围之内。
此外，在这个距离范围内，并没有很多超新星爆炸。最后，但同样重要的是，他们必须通过非常精确的测量来了解准确的位置。多亏了哈勃精密的分辨率和紫外线能力，能够找到并拍摄幸存的同伴。在超新星爆发之前，恒星相互环绕，周期约为一年。当主恒星爆炸时，它对伴星产生了影响，但它仍然完好无损。正因为如此，SN 2001ig是有史以来第一个被拍照的幸存伴侣。
SN 1993J，一个红色超大型超新星前恒星(左)在向蓝色伴星(右)转移了大约10倍太阳质量的氢气后爆炸。图片：ESA
展望未来，Ryder和他的团队希望能够精确地确定有多少“超新星”与剥离的信封有伴侣。目前，据估计，至少有一半是这样，而另一半则因为恒星风而失去了外层空间。他们的下一个目标是检查完全被剥离的超新星，而不是SN 2001ig和SN 1993J，只有大约90%被剥离。幸运的是，他们不用等太久，就可以检查这些完全被剥离的超新星，因为它们在周围环境中与气体的相互作用没有那么大。
简而言之，由于他们在爆炸之前很久就失去了外部的信封，所以它们褪色的速度要快得多。这意味着团队只需要等待2 – 3年就能找到幸存的同伴。他们的努力也有可能得益于部署在2020年发射的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)。根据他们的发现，天文学家可能已经准备好解决不同类型超新星的谜团，这也揭示了更多关于恒星生命周期和黑洞诞生的信息。
博科园-科学科普｜文：Matt Williams｜来自：Universe Today｜NASA, The Astrophysical Journal
