由得克薩斯大學奧斯汀分校的Benjamin Thomas領導的一個多國天文學家小組利用該大學麥克唐納天文台的Hobby-Eberly望遠鏡（HET）的觀測結果，揭開了關於幾年前發現的、甚至現在還在演變的恆星爆炸的一個令人困惑的謎團。這些結果於4月27日發表《天體物理學雜誌》上，將幫助天文學家更好地理解大質量恆星如何生存和死亡的過程。

當一顆爆炸的恆星首次被探測到時，世界各地的天文學家開始用望遠鏡跟踪它，因為它發出的光隨著時間的推移迅速變化。他們看到來自超新星的光越來越亮，最終達到峰值，然後開始變暗。通過記錄光的亮度的這些峰值和谷值的時間（稱為“光變曲線”），以及在不同時間發出的光的特徵波長，他們可以推斷出該系統的物理特徵。

Thomas說：“我認為這種科學真正酷的地方在於，我們正在尋找來自原生系統的物質的發射，這些物質在它作為超新星爆炸之前就已經被拋出。因此這就形成了一種時間機器。”

2014C超新星的前身是一個雙星系統，是一個兩顆恆星互相環繞的系統。質量更大的恆星演化得更快，膨脹，並將其外層的氫氣輸給了伴星。第一顆恆星的內部核心繼續將較輕的化學元素燃燒成較重的元素，直到它的燃料耗盡。當這種情況發生時，一直支撐著這顆恆星的巨大重量的內核的外向壓力就會消散。這顆恆星的核心崩潰了，引發了一場巨大的爆炸。

這使得它成為一種天文學家稱之為”Ib型”的超新星。特別是，Ib型超新星的特點是在其噴出的物質中不顯示任何氫，至少在開始時是這樣。

自當年發現SN 2014C以來， Thomas和他的團隊一直從麥克唐納天文台的望遠鏡中關注它。世界各地的許多其他團隊也用地面和太空的望遠鏡對其進行了研究，並在不同類型的光線下進行研究，包括來自地面甚大天線陣的無線電波、紅外光和來自天基錢德拉天文台的X射線。

但是，所有各種望遠鏡對SN 2014C的研究並沒有形成天文學家認為Ib 型超新星應該如何表現的連貫圖景。

首先，來自Hobby-Eberly望遠鏡（HET）的光學特徵顯示SN 2014C含有氫氣–這一令人驚訝的發現也是由另一個團隊使用不同的望遠鏡獨立發現的。

“對於一個Ib型超新星開始顯示氫氣是完全奇怪的，” Thomas說。“只有少數幾個事件被證明是類似的。”

第二件事，氫氣的光學亮度（光變曲線）表現得很奇怪。>來自SN 2014C的大多數光變曲線–無線電、紅外線和X射線–都遵循預期的模式：它們變得更亮，達到峰值，然後開始下降。但是來自氫氣的光學光保持穩定。

得克薩斯大學奧斯汀分校教授和團隊成員J. Craig Wheeler說：“我們一直糾結的謎團是’我們如何將我們對氫氣及其特徵的德克薩斯HET觀測融入到（Ib型）的畫面中？’”

研究小組意識到，問題在於以前關於這個系統的模型假定超新星已經爆炸並以球形方式發出衝擊波。來自HET的數據顯示，這一假設是不可能的–一定發生了其他事情。Wheeler說：“它就是不符合球形對稱的情況。”

研究小組提出了一個模型，即原生雙星系統中兩顆恆星的氫氣包絡合併形成一個“共同包絡結構”，其中兩顆恆星都包含在一個單一的氣體包絡中。然後，這對恆星在圍繞著這兩顆恆星的一個膨脹的、盤狀的結構中排出了那個包絡。當其中一顆恆星爆炸時，其快速移動的噴出物與緩慢移動的圓盤相撞，並以中間速度的“邊界層”沿圓盤表面滑動。研究小組認為，這個邊界層是他們探測到的氫氣的來源，然後用HET研究了七年之久。

因此，HET數據變成了揭開超新星SN 2014C之謎的鑰匙。“從廣義上講，大質量恆星如何失去其質量的問題是我們所追求的大科學問題，”Wheeler說。“有多少質量？它在哪裡？它是什麼時候噴射出來的？通過什麼物理過程？這些都是我們要追求的宏觀問題。”

Wheeler說：“而2014C被證明是一個非常重要的單一事件，說明了這個過程。”