超新星是一顆恆星的災難性爆炸，特別是熱核超新星，它預示著一顆白矮星的完全毀滅，在粉身碎骨地炸成星際塵埃意外什麼都不會留下，至少那是天體物理學模型和觀測結果所表明的。因此，當一個天文學家小組用哈勃太空望遠鏡去檢查奇特的熱核超新星SN 2012Z的現場時，他們震驚地發現，這顆恆星竟然在爆炸中倖存下來。

它不僅倖存下來，而且這顆恆星在超新星之後實際上比之前更加明亮。第一作者柯蒂斯-麥卡利（Curtis McCully），加州大學聖巴巴拉分校和Las Cumbres天文台的博士後研究員，在美國天文學會第240次會議的新聞發布會上介紹了這些發現，並在《天體物理學雜誌》上發表了一篇文章。這些令人困惑的結果提供了關於宇宙中一些最常見但又最神秘的爆炸的起源的新信息。

這些被稱為Ia型超新星的熱核超新星，是天文學家測量宇宙距離的一些最重要的工具。從1998年開始，對這些爆炸的觀測顯示，宇宙一直在以一種不斷加速的速度膨脹。這被認為是由於暗能量造成的，暗能量的發現在2011年贏得了諾貝爾物理學獎。

左圖：超新星2012Z之前的NGC 1309星系的彩色圖像。右圖。從右上角順時針方向：超新星爆炸前的位置；2013年訪問期間的SN~2012Z；爆炸前的圖像和2016年觀測的差異；2016年最新觀測中的SN~2012Z的位置。

雖然熱核超新星對天文學至關重要，但人們對它們的起源卻知之甚少。天文學家們一致認為，它們是白矮星的毀滅，白矮星的質量大約是太陽的質量擠在地球的大小。導致這些恆星爆炸的原因尚不清楚。一種理論認為，白矮星從一顆伴星上偷取物質。當白矮星變得太重時，熱核反應在核心中點燃，導致失控爆炸，最終徹底被摧毀。

柯蒂斯-麥卡利

SN 2012Z是一種奇怪的熱核爆炸類型，有時被稱為Iax型超新星。它們是更傳統的Ia型超新星的較暗、較弱的表兄弟。由於它們的威力較小，爆炸速度較慢，一些科學家推測它們是失敗的Ia型超新星。新的觀測結果證實了這一假設。

2012年，在附近的螺旋星系NGC 1309中檢測到了2012Z號超新星，在2012Z號超新星之前的幾年裡，人們對它進行了深入的研究，並在許多哈勃圖像中捕捉到了它。2013年拍攝了哈勃圖像，以確定舊圖像中的哪顆恆星與爆炸的恆星相一致。2014年對這些數據的分析是成功的–科學家們能夠在2012Z號超新星的確切位置確定這顆星。這是第一次確定白矮星超新星的原生星。

“當我們得到最新的哈勃數據時，我們期待著看到兩種情況中的一種，”麥卡利說。”要么這顆恆星已經完全消失了，要么它仍然在那裡，這意味著我們在爆炸前的圖像中看到的恆星並不是爆炸的那顆。沒有人想到會看到一顆倖存的恆星，而且更亮。那是一個真正的難題。”

麥卡利和研究小組認為，這顆半爆炸的恆星變得更亮，因為它膨脹到一個更大的狀態。超新星的強度不足以吹走所有的物質，所以其中一些物質又落入了所謂的束縛殘餘物。隨著時間的推移，他們預計這顆恆星將慢慢恢復到其初始狀態，只是質量更小，體積更大。矛盾的是，對於白矮星來說，它們的質量越小，它們的直徑就越大。

安迪-豪威爾

“這顆倖存的恆星有點像《星球大戰》中的歐比旺-克諾比作為武力幽靈回來了，”共同作者、加州大學聖巴巴拉分校的兼職教授和拉斯坎布雷斯天文台的高級職員科學家安迪-豪威爾說。”宇宙大自然試圖擊倒這顆恆星，但是它回歸的力量比我們想像的還要強大。它仍然是同一顆星，但以不同的形式回來了，它超越了死亡。”

幾十年來，科學家們認為Ia型超新星是在白矮星的體積達到某個極限時爆炸的，這個極限稱為錢德拉塞卡極限，大約是太陽質量的1.4倍。這個模型在過去幾年裡已經有些失寵了，因為許多超新星被發現質量比這要小，而且新的理論觀點表明，有其他東西導致它們爆炸。天文學家們不確定恆星在爆炸前是否曾經接近錢德拉塞卡極限。研究作者現在認為，這種增長到極限的情況正是發生在SN 2012Z身上的情況。

麥卡利說：”這對Ia型超新星的影響是深刻的。”我們已經發現，超新星至少可以增長到極限並發生爆炸。然而，這些爆炸是微弱的，至少在某些時候是如此。現在我們需要了解是什麼讓一顆超新星失敗並成為Iax型，又是什麼讓一顆超新星成功成為Ia型。”