一份新研究認為,質量為太陽7~11倍大的恆星到了生命後期,內核的氖元素很可能會激發一種罕見的熱核爆炸,促使這類恆星提前爆炸變成白矮星,而不像之前以為的內核坍塌發生超新星爆炸。

之前科學家認為恆星有兩種命運,質量和太陽差不多或僅有其幾倍大的恆星到了生命後期將失去它們的外層物質變成白矮星;質量是太陽十倍以上的恆星由於內核坍塌發生劇烈的超新星爆炸變成黑洞或中子星。

對於質量是太陽7~11倍大的中等恆星,科學家有不同的意見。有的科學家認為它們將經歷超新星爆炸,但是不確定促使爆炸的動力是內核的引力坍塌還是熱核爆炸。

這類中等質量的恆星在我們銀河系很常見。

這份由加拿大戴爾豪斯大學(Dalhousie University)主導的新研究發現,在這類恆星內核的環境下,氖元素捕捉電子的幾率比以前認知的大很大。氖元素捕獲電子的過程將發出大量能量,促發在地球環境下不會發生的熱核爆炸。

研究人員先從相反的過程入手,測量氟-20衰變為氖-20的幾率。根據得到的數據計算在恆星內核環境下,氖-20捕獲電子的幾率。

結果算出這個幾率是以前研究所認為的1億倍以上。由此這份研究得出結論,在這類中等質量恆星內核環境下,熱力與氧聚合很可能會提前發生,而且在內核密度比之前所認為的更低的情況下發生。

這意味著這類恆星不大可能像更大的恆星那樣內核坍塌發生超新星爆炸,而是產生熱核爆炸,變成富含氧、氖和鎂元素的白矮星。

這份研究近期發表《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。◇