一个国际研究团队发现原始黑洞可能触发白矮星作为 Ia 型超新星的爆炸。根据最近发表在《天体物理学杂志》上的一项研究，这些不寻常的爆炸也可能有助于解释在银河系恒星中观察到的化学丰度模式。原始黑洞（PBH）是宇宙最早时刻的假设遗迹。科学家认为它们可能在宇宙膨胀期间形成，当时快速扩张放大了物质分布中的小波动。这些黑洞被提议作为暗物质的可能候选者，暗物质是被认为占据宇宙中约90%物质的不可见材料。尽管暗物质无法直接观察，但其引力效应可以在整个星系及更广阔的宇宙中探测到。原始黑洞可以在它们穿越宇宙时穿过恒星。早期研究表明，如果一个黑洞穿过一颗白矮星，它的引力可能在星内产生强大的潮汐力量。这些力量可能使白矮星不稳定，并使其爆炸成 Ia 型超新星（SN Ia）。白矮星是低质量恒星耗尽燃料后留下的致密恒星遗迹。Ia 型超新星是极其明亮的爆炸，通常被认为是在白矮星变得不稳定并发生失控的热核反应时发生的。探索 Ia 型超新星的新路径 该研究由纽约州立大学理工学院助理教授、东京大学卡夫利宇宙物理与数学研究所（Kavli IPMU）访问科学家梁胜志领导。团队还包括Kavli IPMU访问高级科学家野本健一和尚可西·库仙科。科学家们研究了通过这种假设的PBH触发爆炸通道产生的超新星的运动、亮度和化学特性。在2025年发表的早期论文中，团队显示PBH触发的爆炸可以产生与标准Ia型超新星模型生成的性质非常相似的SN Ia。将模型与真实超新星进行比较 在这项新的研究中，研究人员将他们的模型与几个著名的超新星遗迹（泰科、开普勒、3C 397）、邻近超新星（例如SN 2011fe、SN 2012cg）和银河系恒星的化学丰度进行了比较。他们的结果表明，PBH触发的 SN Ia 可以再现这些超新星及其遗迹中观察到的几个特征。研究人员检测了放射性同位素，如镍-56、镍-57，以及稳定元素，如锰和镍。这些化学特征使他们能够估计产生爆炸的恒星的质量和金属丰度。金属丰度（恒星形成时的金属量，探讨恒星在宇宙历史上形成时的条件）可以提供有关恒星形成时间及当时宇宙历史的化学条件的线索。在天文学中，金属是比氢和氦重的元素。原始黑洞可能塑造银河化学 该团队还使用超新星模型探讨这种爆炸机制如何为银河化学富集做出贡献。超新星将新形成的元素释放到太空中，这些材料随后可以成为新恒星和行星的一部分。分析表明，PBH触发的 Ia 型超新星可能需要占一个非零的比例，以解释在银河系恒星中观察到的化学丰度趋势。这表明，原始黑洞可能通过它们触发的恒星爆炸影响了我们银河系的化学演化。“我们的研究表明，我们在天空中观察到的一些超新星可能是PBH的结果。因此，尽管我们无法直接观察这些难以捉摸的实体，但它们在自然界中留下了许多有趣的线索，让我们探讨它们的属性，”梁说。研究人员计划通过研究PBH触发的爆炸可能如何影响传统超新星的整体数量及这些短暂但强大的宇宙事件的综合速率，从而扩大他们的研究。