至今無法被合理解釋 爆發六次的超新星(圖)
iPTF14hls是一顆表現異常的天體。（圖片來源：Adobe Stock）
在天文學的觀測史中，超新星向來被視為「短暫而劇烈」的事件，一顆大質量恆星在生命盡頭瞬間釋放巨大能量，隨後迅速黯淡，留下一片殘骸星雲。然而，2014年被發現的iPTF14hls，卻徹底顛覆這個既有認知。
這顆位於遙遠星系中的恆星，從2014年9月開始爆發，亮度不僅沒有在百日內衰退，反而持續了將近1000天，期間還反覆變亮、變暗，彷彿一顆拒絕「結束演出」的恆星。更令人震驚的是，回溯舊照片後，天文學家發現它早在1954年就曾爆發過一次。
至今，沒有任何單一理論，能完整解釋這顆恆星展現出的所有行為。
不照劇本進行的超新星爆發
iPTF14hls於2014年9月由「帕洛瑪中級瞬變源工廠」發現，並於同年11月被CRTS巡天項目公開。2015年1月，天文學界正式將其確認為一顆超新星。
起初，一切看似正常。它被歸類為II-P型超新星，這類型的爆發通常會在約100天後逐漸變暗。然而iPTF14hls並未遵循這條路徑。它的亮度持續了約三年，期間至少出現五次明顯的亮度波動，振幅高達50%，形成五個清楚的峰值。更不尋常的是，與典型II-P型超新星會隨時間冷卻不同，iPTF14hls的表面溫度始終維持在約5000至6000K，幾乎沒有下降。
對過去觀測資料的重新檢視，揭露了另一個關鍵事實，自1954年以來，這顆恆星可能已經發生過多達六次爆發。
「慢動作」中的爆炸
由伊艾爾·阿爾卡維（Iair Arcavi）領導的國際研究團隊，動用了凱克天文台的兩座大型望遠鏡，對iPTF14hls及其宿主星系進行詳細光譜分析。
結果顯示，這顆超新星所在的是一個低金屬豐度的恆星形成矮星系，而超新星光譜中微弱的鐵線吸收，也與這樣的環境相符。研究推估，爆炸前的恆星質量至少是太陽的50倍。然而，真正令人困惑的是爆炸後的碎片行為。這些拋射物的膨脹速度，竟然比任何已知超新星慢了約六倍。到了2017年，其膨脹速度被限制在約每秒1000公里。
如果這種「慢速」來自相對論效應，光譜應該出現相對應的紅移，但觀測並未顯示這樣的結果。這意味著慢速爆炸本身就是真實的物理現象，而非觀測錯覺。
長時間監測與事件落幕
由於其異常行為，iPTF14hls成為多座天文台的長期觀測目標，包括北歐光學望遠鏡、NASA的雨燕太空望遠鏡、費米伽馬射線太空望遠鏡，以及哈伯太空望遠鏡。
2017年12月，哈伯望遠鏡開始對該區域進行高解析度成像。最終在持續近1000天後，iPTF14hls的亮度於2018年急遽下降。同年11月，其光譜已轉變為殘骸星雲的特徵。
理論面臨的挑戰
現有的恆星演化理論預測，大質量恆星在第一次超新星爆發後，應耗盡氫元素，核心塌縮成中子星或黑洞。然而，這些模型無法重現iPTF14hls所展現的：異常漫長的高亮平台、多次亮度峰值、氫元素的持續存在與能量釋放不相符的光變曲線。
阿爾卡維指出，這項發現意味著現有模型需要被大幅修正，或必須提出全新的爆發機制。
眾多假說，尚無定論
為解釋iPTF14hls，天文學界提出了多種假說，包括：
反物質燃燒模型：認為恆星核心中產生的物質與反物質反應，導致多年反覆爆發。
脈動對不穩定性超新星：多次劇烈脈衝造成類似重複爆炸的現象，但能量仍不足以完全解釋觀測結果。
磁星模型：可解釋部分特徵，但需要磁場強度隨時間變化。
噴射物與星周物質的衝擊相互作用：能模擬其奇特演化，但仍存在爭議。
公共包層噴流超新星（CEJSN）、回落吸積模型、以及極端星風導致的長期質量流失。
2017年，研究人員甚至可能首次在這顆超新星中觀測到高能伽馬射線，但由於未偵測到X射線，這一結果仍需更多驗證。
一顆提醒人類「未知仍然存在」的恆星
iPTF14hls的存在，並未立即推翻物理定律，卻清楚提醒我們，即使在高度理論化的現代天文學中，宇宙仍保留無法被解釋的角落。這顆爆發了三年、曾多次重生的恆星，至今仍站在理論邊界上，等待人類給出答案。