超新星爆发时，我们在它内部可以看到什么？

哈勃太空望远镜拍摄的超新星SN1987A（图片正中带有红色双环结构的明亮天体）。

超新星是一种级为猛烈的恒星爆发现象。它标志着一颗恒星的死亡。超新星在很大程度上依然是一个谜。认识隐藏在其背后的爆发机制，预测它的爆发时间，甚至于了解它内部的物理化学过程，仍然是一件十分困难的事。

超新星无疑是天空中最亮的天体。但是即使你足够幸运，看到过超新星，它也可能不在我们的银河系。银河系中的超新星不少，但大多数却被尘埃和气体以及其它天体阻隔了。但只要是超新星，就足以被称为是星系中最明亮、最壮观的天体爆发现象。一次超新星爆发产生的亮度，足以敌得过整个星系在一段时间内产生的亮度总和。超新星爆发后，我们还能在它原来的位置附近找到那颗恒星的残骸。

制造一颗超新星通常有两种方法。第一种。太阳是一颗孤独的恒星，但太阳更像个异类。因为宇宙中更常见的不是单一恒星，而是双星（对的，太阳系的木星质量如果比现在大70倍，那太阳也将成为双星）。双星中总会有一颗恒星先走一步。像太阳这样个头的恒星临终前会膨胀成红巨星，然后扔掉它们的外衣。它的内核会逐渐收缩，密度会变大，最终成为白矮星。个头最小的恒星甚至可以跳过红巨星阶段，直接收缩成白矮星。

白矮星由于密度大而拥有非常强的引力。当它的伴星膨胀成红巨星后，其外层物质会被白矮星攫取。物质在白矮星表面聚集，一旦累积的物质量超过临界点，它就会爆发，变成超新星。

变成超新星的第二种方法需要一颗巨星。质量极大的巨星没有红巨星和白矮星阶段，而是从氢开始，直接将其所有可用的元素耗尽，直到新生成的元素无法再进行核聚变。此时恒星就会变得不稳定，它的内核会崩溃，向内塌陷，外层物质向内高速突进，随后猛烈反弹，成为一颗超新星。

就在我们对超新星的产生机制有所了解的同时，对其爆发时的内部情况却几乎一无所知。主要原因还是我们没有办法从内部对超新星进行观察，甚至连靠近一点的机会都没有。我们只知道超新星是宇宙间已知最强大的爆发现象，在它身上发生的物理过程是奇特的。它们会制造出一系列新的元素，这些元素组成了这个世界上的一切，这其中也包括你和我。经常有人说我们是星尘的产物，他们说的就是这个意思。恒星的死亡创造出了绝大多数的自然元素。所以天文学家执着于探寻超新星内部的构造是完全可以理解的。

对超新星了解得越透彻，我们对宇宙中恒星和行星的产生机制，甚至于对于生命的产生机制就会有更好的认识。最近，在通往认识超新星的道路上，我们最近又前进了非常大的一步。感谢技术的进步，使得天文学家已经可以用计算机为其建立模型。

天文学家在1987年曾经观测到一颗超新星，它就是著名的SN1987A。这颗超新星位于银河系的卫星系——大麦哲伦云。这是一颗优选超新星，十分适宜观测和研究，因为它的周围几乎空无一物，它的爆发是自由舒展的，没有受到什么阻碍。

最近来自弗吉尼亚大学的一些科学家利用欧洲南方天文台阿塔卡马大型毫米/亚毫米波望远镜阵列（ALMA）对这颗超新星进行了观察。这个望远镜阵列是由一组射电望远镜构成的，它们能够相互协作，对信息进行处理。

ALMA擅长的观测范围是较短的亚毫米波段，因此它们能够获得一些分辨率非常高的影像。超新星SN1987A一直以来都因气体和尘埃的阻隔而使天文学家难以对其加以观察。ALMA的出众能力让天文学家终于能够穿透这些阻隔，看到它的内部细节。

过去30年间，SN1987A正在逐渐冷却，许多比原子复杂的分子开始生成。而今天，我们终于有了第一份观测成果，可以从中一窥在这颗超新星的爆发的过程中，有哪些东西被制造了出来。依照收获的数据，他们建立了一个能够反映超新星内部元素及分子分布情况的三维模型。

SN1987A超新星核心部分分子结三维模型。

通过研究结果我们发现，这颗超新星不但制造出了众多的元素，如碳、氮和氧，还制造出了许多分子，如一氧化碳、一氧化硅和一些有机化合物。这一新的发现将迫使科学家对超新星的物理和化学特性进行新的思考。这些元素和分子都是在超新星爆发期间被制造出来的，因此科学家对恒星的认识可能也需要进行反思。