韋伯望遠鏡揭秘：紅超巨星爆炸前身影，塵埃面紗下的宇宙暮光之舞！

紅超巨星的暮光之舞：韋伯望遠鏡揭示超新星爆發前的隱藏身影

「我們一直在試圖確定紅超巨星爆炸的樣貌，」西北大學的Charlie Kilpatrick說。「現在，有了韋伯望遠鏡，我們終於擁有了高品質的數據和紅外線觀測，可以精確地說出爆炸的紅超巨星的確切類型，以及它周圍的環境是什麼樣的。」這項突破性的發現，為我們理解宇宙中大質量恆星的生命週期，以及超新星爆發的機制，開啟了全新的視野。

(超新星前身的紅外線現身): (韋伯望遠鏡首次直接觀測到超新星爆發前紅超巨星，揭示其被厚重塵埃籠罩的景象，挑戰了傳統的恆星演化模型。)


過去幾十年來，天文學家一直在努力尋找紅超巨星爆炸成為超新星之前的身影。理論上，這些大質量恆星應該很容易被觀測到，但實際上，我們卻很少能直接捕捉到它們的身影。現在，藉由詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）的強大紅外線觀測能力，科學家們終於突破了這個困境。一個由西北大學領導的國際研究團隊，利用JWST首次在超新星爆發前，直接觀測到其前身星——一顆被厚重塵埃包裹的紅超巨星。這個發現不僅填補了理論與觀測之間的鴻溝，更為我們理解大質量恆星的死亡過程提供了重要的線索。相關研究發表於《天文物理期刊通訊》（The Astrophysical Journal Letters），讀者可透過搜尋標題”The Type II SN 2025pht in NGC 1637″找到該研究。


(塵埃的隱藏力量): (紅超巨星周圍的塵埃雲不僅遮蔽了其光芒，還改變了光的顏色，使得傳統的光學望遠鏡難以觀測。韋伯望遠鏡的紅外線觀測，則能穿透塵埃，揭示恆星的真實面貌。)


紅超巨星是宇宙中體積最大的恆星之一，當它們的燃料耗盡時，核心會坍縮並引發II型超新星爆炸，留下中子星或黑洞。然而，這次觀測到的紅超巨星SN2025pht，卻異常黯淡且偏紅，彷彿被一層厚厚的面紗遮蔽。研究人員發現，這是因為該恆星周圍環繞著大量的塵埃，這些塵埃吸收並散射了恆星的光線，使其在可見光波段顯得非常暗淡。而韋伯望遠鏡的紅外線波段觀測，則能夠穿透這些塵埃，直接捕捉到恆星發出的光芒，揭示了其真實的亮度。

「這是我們見過爆炸成為超新星的最紅、最多塵埃的紅超巨星，」西北大學的研究生Aswin Suresh說。

(碳含量異常的塵埃): (不同於常見的富氧矽酸鹽塵埃，這顆紅超巨星周圍的塵埃富含碳。這暗示著恆星內部的物質混合機制，可能與我們原先的認知有所不同。)


除了塵埃的數量驚人之外，其成分也讓科學家感到驚訝。通常，紅超巨星會產生富含氧的矽酸鹽塵埃，但這次觀測到的SN2025pht周圍的塵埃卻富含碳。這可能意味著，在恆星生命的最後階段，其內部發生了強烈的對流作用，將深層的碳元素帶到了表面，改變了塵埃的成分。這個發現挑戰了我們對紅超巨星內部物質混合機制的理解，並提出了新的研究方向。


(超新星前身星的搜尋新紀元): (韋伯望遠鏡的成功觀測，為我們尋找超新星前身星開啟了新的篇章。未來的南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡，將進一步拓展我們的視野，揭示更多大質量恆星的秘密。)


JWST此次對超新星前身星的直接探測，標誌著天文學研究的一個重要里程碑。它不僅驗證了理論預測，還為我們提供了前所未有的觀測數據，讓我們可以更深入地了解大質量恆星的生命週期和超新星爆發的機制。此外，美國太空總署（NASA）即將發射的南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡（Nancy Grace Roman Space Telescope），也將在紅外線波段進行觀測，其更高的解析度和靈敏度，有望發現更多類似的紅超巨星，並見證它們在生命盡頭噴發大量塵埃的過程。讀者可透過NASA官方網站查找關於南希·格雷斯·羅馬太空望遠鏡的更多資訊。


(理論與觀測的融合): (這次的發現，有助於天文學家重新評估大質量恆星演化模型，並解釋為何我們很少能直接觀測到紅超巨星爆炸成為超新星。)


在過去，天文學家一直難以解釋為何很少能直接觀測到紅超巨星爆炸成為超新星。一種可能的解釋是，許多紅超巨星在爆炸前，就已經被厚重的塵埃雲所遮蔽，使得我們無法透過傳統的光學望遠鏡觀測到它們。這次JWST的觀測結果，為這個假說提供了強有力的證據。它表明，大質量恆星在演化的最後階段，可能會產生大量的塵埃，這些塵埃不僅會遮蔽恆星的光芒，還會影響我們對超新星爆發的觀測。


(未來的展望): (隨著韋伯望遠鏡和羅馬望遠鏡等先進設備的投入使用，我們有理由相信，在不久的將來，我們將能夠更全面地了解大質量恆星的生命週期，以及超新星爆發的奧秘。)
總而言之，JWST對SN2025pht的觀測，為我們提供了一個難得的機會，可以深入了解超新星爆發前紅超巨星的狀態。這個發現不僅揭示了塵埃在恆星演化中的重要作用，還為我們理解宇宙中大質量恆星的命運，以及超新星爆發的機制，開啟了新的篇章。隨著JWST和羅馬望遠鏡等先進設備的投入使用，我們有理由相信，在不久的將來，我們將能夠更全面地了解大質量恆星的生命週期，以及超新星爆發的奧秘。

Ref:

Northwestern University. (2025, October 9). JWST spots a hidden red supergiant
just before it exploded. ScienceDaily. Retrieved October 9, 2025 from
www.sciencedaily.com/releases/2025/10/251009033233.htm