白矮星的超新星死亡可能会像核弹一样爆炸？为什么白矮星会爆炸？

　　一项新的研究发现，当白矮星以超新星的形式爆炸时，它可能像地球上的核武器一样爆炸。

　　白矮星是死亡恒星的昏暗，褪色，地球大小的核心，在中等大小的恒星耗尽燃料并脱落外层之后便会留下来。有一天，我们的太阳将变成白矮星，银河系中超过90％的恒星也将变成白矮星。

　　先前的研究发现，白矮星会在称为Ia型超新星的核爆炸中死亡。究竟是什么引发了这些爆炸，目前还不得而知，但先前的工作表明，当白矮星从二元同伴那里获得额外的燃料时，可能是由于碰撞而发生的。（相比之下，II型超新星是在一颗恒星死亡并自身坍缩时发生的）。

　　现在，研究人员提出了Ia型超新星可能发生的新途径——白矮星可能像核武器一样爆炸。

　　为什么白矮星会爆炸？

　　当白矮星冷却时，铀和其他称为act系元素的重放射性元素在其核心内结晶。有时，这些元素的原子自发地发生核裂变，分裂成较小的碎片。这些放射性衰变实例可以释放能量和亚原子粒子（例如中子），这些粒子可以破坏附近的原子。

　　如果白矮星核心中的act系元素数量超过临界质量，它将引发爆炸性的失控核裂变链反应。然后，这种爆发会引发核聚变，原子核融合会产生大量能量。氢弹以类似的方式利用核裂变链反应引爆核聚变爆炸。

　　这项新的研究计算和计算机模拟发现，临界质量的铀确实可以从通常在冷却的白矮星中发现的元素混合物中结晶出来。如果这种铀由于核裂变链反应而爆炸，科学家们发现白矮星核中产生的热量和压力可能足够高，可以引发碳和氧等较轻元素的融合，从而形成超新星。

　　研究合著者，印第安纳大学核天体物理学家查尔斯·霍洛维兹（Charles Horowitz）告诉Space.com说：“建造和发射原子弹的条件似乎非常困难——我很惊讶这些条件可能以自然的方式满足于一个非常密集的白矮星中。”“如果属实，这为思考热核超新星以及其他天体物理学爆炸提供了一种非常新颖的方式。”

　　那么，这种新机制可以解释多少Ia型超新星呢？“也许大约一半，”霍洛维茨说。

　　具体而言，这些新发现可能解释了Ia型超新星，这些超新星是在白矮星形成十亿年之内发生的，因为它们的铀还没有全部放射性衰变。霍洛维茨说：“对于较老的白矮星，Ia型超新星可能是通过合并两个白矮星而发生的。”

　　未来的研究可能包括运行计算机模拟，以查明白矮星中的裂变链反应是否会触发融合，以及这是如何发生的。霍洛维茨说：“爆炸过程中发生了许多不同的物理过程，因此存在许多可能的不确定性。” 这项工作还可能揭示出检测由于这种新发现的机制是否发生任何Ia型超新星的方法。

　　Horowitz和研究合著者，伊利诺伊州立大学的理论物理学家Matt Caplan在3月29日在线发表，详细介绍了他们的发现。