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在天文学中，超新星被认为是一种恒星末期灾难性的爆炸，尤其是热核超新星，通常标志着一颗白矮星的彻底毁灭。天体物理学模型和许多观测结果都支持这一结论。因此，当几位天文学家用哈勃太空望远镜发现超新星 SN 2012Z 所在地时，他们震惊地发现这颗恒星在爆炸中幸存了下来，而且变得比以前更亮。
双星系统互相吸取质量会形成独特的“泪珠”形状。
图源：华威大学/马克·加里克
超新星爆炸根据其触发方式可以分为两种：第一种是一颗在双星系统中的白矮星从伴星吸积到了足够的质量，重新点燃了核心的碳聚变，在启动核聚变的几秒钟后热失控发生了爆炸，这种爆炸被称为Ia型超新星；第二种是一颗大质量恒星的核心突然遭受引力塌陷并释放大量引力势能，由此产生爆炸，这类超新星包括Ib、Ic和II型超新星。大部分恒星在爆炸的过程中会将大部分的质量抛散，并形成超新星遗迹。但是一些恒星在发生超新星爆炸后不会被完全摧毁，它们会重新吸引回大约一半的原先抛散出去的质量，然后形成所谓的“僵尸恒星”，这类失败了的Ia超新星爆炸被称为Iax超新星。Iax超新星很长一段时间里都仅存在于理论中，科学家们经过了几十年的搜寻才确认了一次这类的热核爆炸，即本文的主角——SN 2012Z。
哈勃太空望远镜找了事件现场：螺旋星系 NGC 1309
图源：NASA, ESA, The Hubble Heritage Team, (STScI/AURA) and A. Riess (STScI)
正如它的名字所展示的那样，SN 2012Z于2012年在螺旋星系 NGC 1309中被发现。这个超新星爆炸的方式很有意思。爆炸前的双星系统中质量较大的恒星中的氦和氢被其伴星吸走后变成了一颗白矮星，而其伴星则开始膨胀并将这颗白矮星吞没。当两颗恒星结合在一起后，原先的伴星仅剩下了由氦构成的核心，于是白矮星又从它那里吸回了不少质量，带来的压力重新点燃了碳聚变，最终因为变得不稳定而爆炸。在这场超新星爆炸中，释放的能量并不足以将原先的白矮星彻底炸散，而且其被抛散出去的残骸也大多因为引力重新坠回了它的核心。因此，这颗白矮星不仅在爆炸后存活了下来，甚至还变得比之前更亮了。2014年，NASA将其残留的白矮星判定为僵尸恒星。来自拉斯康柏瑞斯天文台的 Curtis McCully 对此表示：“谁都没想到会看到一颗在超新星爆炸后幸存下来而且变得更亮的恒星。”
左：超新星 2012Z 之前星系 NGC 1309 的彩色图像。2016 年最新观测中 SN~2012Z 的位置。然而SN 2012Z带给人们的惊喜不仅如此。超新星所发出的光部分来源于被抛散出去的物质所发生的放射性衰变。Ia超新星的放射性衰变主要来自于Co-56和Co-57，这两种同位素的半衰期分别为77天和271天，所以在正常情况下，SN 2012Z 的光芒应该不出一年就会迅速地暗淡下去，但SN 2012Z变暗的速度要远低于人们的预期。根据Curtis McCully 等人于近期在 The Astrophysical Journal 上发表的论文，从地球上看，在其被发现十年后的今天，其亮度依然有爆炸前的两倍，这说明SN 2012Z的光芒来自于一些像Fe-55这样半衰期更长的同位素的衰变。Fe-55是一种在地球上不存在的铁的同位素，它可以通过电子俘获衰变为Mn-55，并发出X射线。这一发现对于Ia型超新星的研究的影响是深远的。正如 McCully 所说，SN 2012Z的相关发现引出了一个新的问题：是什么让超新星爆炸失败并形成Iax超新星，又是什么让正常的Ia超新星爆炸成功？SN 2012Z的另一个重要意义在于，Ia型超新星的亮度随时间变化的规律对于宇宙膨胀和暗能量的研究至关重要，SN 2012Z的不同寻常的亮度变化将使得天文学家对宇宙扩张和暗物质强度的测量变得更加精确。https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac3bbd
