一個國際研究小組利用詹姆斯-韋伯太空望遠鏡第一年的星際觀測數據，偶然發現了一個遙遠的螺旋星系中的爆炸超新星。最近的研究發表在《天體物理學雜誌通訊》上，提供了對NGC 1566的新的紅外測量，它是我們宇宙鄰域中最明亮的星系之一，也被稱為”西班牙舞者”。

該星系距離地球約4000萬英里，其高度活躍的中心使其成為科學家們尋求了解星雲形成和演變的熱門課題。

在這種情況下，科學家們能夠勘測到一顆1a型超新星–碳氧白矮星的爆炸，俄亥俄州立大學宇宙學和天體粒子物理中心的研究員、該研究的共同作者邁克爾-塔克說，研究人員在研究NGC 1566時僅僅是偶然發現的。

“白矮星爆炸對宇宙學領域很重要，因為天文學家經常用它們作為距離的指標，”塔克說。”它們還產生了宇宙中的一大塊鐵類元素，如鐵、鈷和鎳。”

這項研究之所以能夠進行，要歸功於PHANGS-JWST調查，由於其龐大的星團測量庫存，它被用來創建一個參考數據集，以便在附近的星系中進行研究。通過分析從超新星核心拍攝的圖像，塔克和共同作者、領導這項研究的俄亥俄州立大學天文學研究生尼斯-梅克-陳旨在研究某些化學元素在爆炸後是如何排放到周圍的宇宙中的。

例如，像氫和氦這樣的輕元素是在大爆炸期間形成的，但更重的元素只能通過超新星內部發生的熱核反應來產生，了解這些恆星反應如何影響鐵元素在宇宙中的分佈，可以使研究人員對宇宙的化學形成有更深入的了解。

當一顆超新星爆炸時，它就會膨脹，當它這樣做時，我們基本上可以看到噴射物的不同層次，這使我們可以探測星雲的核心。超新星由一個叫做放射性衰變的過程驅動–不穩定的原子釋放能量以變得更加穩定–發射放射性高能光子，如鈾238。在這個例子中，該研究特別關注同位素鈷56如何衰變為鐵56。

利用韋伯望遠鏡的近紅外和中紅外攝像儀器的數據來研究這些排放物的演變，研究人員發現，在初始事件發生200多天后，超新星的噴射物在紅外波長下仍然可見，而這些噴射物在地面上是無法成像的。

他說：”這是其中一項研究，如果我們的結果不是我們預期的那樣，那將是非常令人擔憂的，我們一直假設能量不會從噴出物中逃脫，但是在韋伯望遠鏡升空之前，這只是一個理論。”

多年來，人們不清楚當鈷-56衰變為鐵-56時產生的快速移動的粒子是否滲入周圍的環境，或者被超新星產生的磁場所阻擋。

然而，通過對超新星噴出物的冷卻特性提供新的見解，該研究證實，在大多數情況下，噴出物不會逃離爆炸的範圍，這再次證實了科學家們在過去對這些複雜實體如何工作所做的許多假設。

這項研究驗證了近20年的科學價值。它並沒有回答每一個問題，但是它至少很好地表明我們的假設並沒有出現災難性的錯誤。

未來的韋伯望遠鏡觀測將繼續幫助科學家發展他們關於恆星形成和演化的理論，但是進一步獲得其他類型的成像過濾器也可以幫助測試它們，創造更多的機會來了解遠在我們銀河系邊緣以外的奇蹟。

塔克說：”韋伯望遠鏡的力量確實是無與倫比的。我們完成這種科學真的很有希望，有了韋伯望遠鏡，我們很有可能不僅能夠對不同種類的超新星做同樣的事情，而且做得更好。”