科学家首次观测到一种全新类型的超新星。
理论学家早已预测其存在，但直到现在才得到证实。
该事件被命名为“并合触发”超新星。
2017年，在甚大阵（VLA）巡天项目的数据中发现了一个格外明亮且不寻常的射电波源。该项目以射电波段扫描夜空。现在，在加州理工学院研究生迪伦·董（Dillon Dong，2018年获硕士学位）的带领下，一个天文学家团队确认，这一明亮的射电耀斑是由一颗黑洞或中子星撞入其伴星所引起的，而这一过程此前从未被观测到。
“大质量恒星通常在耗尽核燃料时以超新星的形式爆发，”格雷格·哈林安（Gregg Hallinan）说道，他是加州理工学院天文学教授。“但在这一案例中，一颗入侵的黑洞或中子星使其伴星过早地被触发爆发。”这是首次确认由并合触发的超新星。
有关这一发现的论文发表在期刊《科学》上，发表时间为9月3日。
夜空中的明亮耀斑
哈林安及其团队寻找所谓的射电瞬变源——即短暂存在的射电波源，它们会像黑暗房间里点燃的火柴一样骤然明亮，又迅速熄灭。射电瞬变源是识别不寻常天文事件的极佳途径，例如爆发并喷射出高能喷流的大质量恒星，或中子星的并合。
在董从甚大阵庞大的数据集中筛选时，他挑出了巡天数据中一个极其明亮的射电波源，编号为VT 1210+4956。该源与迄今所知与超新星相关联的射电瞬变源中最亮者并列。
董判断，这一明亮的射电能量最初来自一颗被厚实致密气体壳层包围的恒星。这一气体壳层是在距今几百年前从恒星上抛射出去的。射电瞬变源VT 1210+4956的出现，是因为该恒星最终以超新星形式爆炸，爆炸抛射出的物质与气体壳层相互作用。然而，气体壳层本身以及它从恒星上被抛射出去的时间尺度都不寻常，因此董怀疑，这次爆炸的背后可能还有更多的故事。
两个不寻常的事件
在董的发现之后，加州理工学院研究生安娜·何（Anna Ho，2020年获博士学位）建议将这一射电瞬变源与X射线波段中另一套短暂明亮事件的目录进行比对。其中一些X射线事件持续时间极短，在天空中仅存在地球时间的几秒钟。通过查阅这一另一目录，董发现了一个X射线源，其位置与VT 1210+4956位于天空中的同一点。经过细致分析，董确定，这些X射线与射电波很可能来自同一事件。
“这一X射线瞬变是一个不寻常的事件——它表明在爆炸发生的同时发射出了一股相对论性喷流，”董说道。“而明亮的射电辉光则表明，该次爆炸抛出的物质随后撞上了一个由恒星数百年前抛出的致密气体的巨大环状结构。这两个事件此前从未被关联在一起，而且各自单独出现时都非常罕见。”
谜团已解开
那么，究竟发生了什么？经过细致的建模，团队确定了最可能的解释——这是一个涉及一些同样已知能够产生引力波的宇宙“角色”的事件。
他们推测，一颗先前已爆炸的恒星留下的致密残余物——即一个黑洞或中子星——曾紧密地绕着一颗恒星运行。随着时间推移，这个黑洞开始吸走伴星的大气并将其抛射到太空中，从而形成了气体环状结构。这一过程使两个天体越靠越近，直至黑洞坠入恒星之中，导致恒星坍缩并以超新星的形式爆炸。
X射线是由恒星坍缩时刻从其核心发射的喷流产生的。相比之下，射电波则是在数年后产生的，当时爆炸的恒星抵达了由螺旋靠近的致密天体所抛射出的气体环状结构。
天文学家已知，大质量恒星与一个伴随的致密天体可以形成所谓的稳定轨道，在这种轨道中，两个天体会在极长的时间内逐渐相互靠近。这一过程会形成一个双星系统，该系统可稳定存在数百万至数十亿年，但最终会发生碰撞，并释放出LIGO曾在2015年和2017年探测到的那类引力波。
然而，在VT 1210+4956的案例中，两个天体却是立即发生了灾难性的碰撞，产生了所观测到的X射线与射电波爆发。尽管此类碰撞在理论上早已被预测，但VT 1210+4956首次提供了其确实发生的具体证据。
意外的巡天发现
甚大阵巡天项目产生了关于夜空射电信号的海量数据，但要从这些数据中筛选出像VT 1210+4956这样明亮而有趣的事件，无异于大海捞针。董表示，在某种程度上，发现这根特定的“针”纯属机缘巧合。
“我们对甚大阵巡天中可能发现的东西有一些设想，但我们对发现意料之外事物的可能性持开放态度，”董解释道。“我们通过对大型数据集进行约束较松、开放思维的搜索，并综合考虑我们所能收集到的关于所发现天体的全部背景线索，从而创造了发现有趣事物的条件。在这一过程中，你会发现自己被不同的解释拉向不同的方向，而你所要做的，就是让自然告诉你那里究竟有什么。”
该论文题为《与并合触发的核心坍缩超新星相符的一个瞬变射电源》。迪伦·董为第一作者。除哈林安和何之外，其他共同作者包括Ehud Nakar、Andrew Hughes、Kenta Hotokezaka、Steve Myers（1990年获博士学位）、Kishalay De（2018年获硕士学位，2021年获博士学位）、Kunal Mooley（2015年获博士学位）、Vikram Ravi、Assaf Horesh、Mansi Kasliwal（2007年获硕士学位，2011年获博士学位）以及Shri Kulkarni。研究经费由美国国家科学基金会、美国–以色列双边科学基金会、以色列规划与预算委员会的I-Core计划及以色列科学基金会、加拿大自然科学与工程研究理事会、加州大学伯克利分校的米勒基础科学研究所、日本学术振兴会早期职业科学家项目、美国国家射电天文台以及Heising-Simons基金会提供资助。
