整个银河系的恒星都在死亡——为什么我们看不到它们？

1054 年 7 月 4 日，金牛座的一颗恒星爆炸。距离我们约 6,500 光年，几个世纪后被称为新墨西哥州的一个峡谷的居民注意到了这一事件。他们在悬崖的遮蔽处画下了这朵天体烟花——其光芒可能比金星还要耀眼。中国有关这颗“客星”的详细记录表明，它在白天可见了三个多星期，在夜晚可见了近两年。

天文学家估计，在过去的一千年中，银河系中大约有 50 颗恒星爆炸，大约每二十年爆炸一次。但 1054 号超新星是研究人员在历史记录中确定的仅有的五次恒星爆炸之一，其中最后一次爆炸发生在 400 多年前。那么，所有的超新星都在哪里呢？我们的天体烟花又在哪里呢？

一组天文学家对这种差异很感兴趣，他们最近研究了发现超新星的难度以及它们在天空中最有可能出现的位置。在周一发表在 arXiv 上的一篇尚未经过同行评审的预印本中，他们宣布了一个奇怪的结果。虽然超新星的总数符合预期，但它们都出现在错误的位置。

“我简直惊呆了，”伊利诺伊大学天文学家、这项研究的合著者布莱恩·菲尔兹说。“所有自信的[超新星]都完全避开了模型预测的位置。”

该团队由本科生研究员坦纳·墨菲 (Tanner Murphey) 和雅各布·霍根 (Jacob Hogan) 组成，他们首先从其他研究人员的工作入手，分析银河系超新星最有可能发生的位置。他们将银河系视为两个煎鸡蛋，蛋黄朝外叠在一起；它有一个平坦的圆盘（我们可以看到边缘，就像一条星星的河流洒满天空），中间有一个圆形凸起。超新星应该更常见于中心，那里的恒星，尤其是即将爆裂的膨胀红巨星，密集地挤在一起。这样的计算此前曾表明，每隔几十年，就会有一颗恒星在凸起或圆盘的某个地方死亡。

但并非所有爆炸都会引起观星者的注意。前几代恒星喷出的尘埃使整个星系——尤其是中心——看起来朦胧，而星系盘另一侧的超新星可能很难从地球上看到。而要进入历史记录，超新星不仅要可见，而且如菲尔兹所说，还要能“去告诉皇帝”可见。该团队估计，也许只有五颗超新星中的一颗会发出足够明亮的光芒，穿透尘埃雾霾并发光 90 天，这意味着人们可能每隔一两个世纪就会看到一次如此戏剧性的事件——这与历史记录的显示相符。

最终的结果是一张地图，显示了天空中最亮的超新星最有可能出现的位置，而且这张地图并不复杂。它粗略地描绘了天文学家已知的约 300 个星团碎片的位置，这些碎片聚集在银河系盘中，尤其是银河系中心附近。

但历史上天文学家们看到的瞬变恒星并非位于此处，这些恒星在盘面上方和下方爆炸。值得注意的是，1054 年的超新星在完全相反的方向留下了一片碎片云——在我们身后，远离银河系中心。“这是我们模型中最不受欢迎的地方，也是最著名的超新星所在的地方，”菲尔兹说。“这让我很惊讶。”

由于记录的事件数量很少，该团队无法做出强有力的统计断言。但他们怀疑历史上超新星的特殊位置破坏了他们的一个或多个假设。例如，将银河系视为两个煎鸡蛋并不是最复杂的模型。它忽略了恒星聚集在螺旋臂中，该团队希望在未来的研究中考虑到这一点。

该团队的研究结果还凸显了历史记录中的一个空白。所有记录都来自北半球的文明，尽管南美洲、非洲和澳大利亚的天文爱好者对银河系盘面（恒星爆炸的近距离观察者）的视野更清晰。也许印加人对 1054 年超新星和其他事件的描述就埋藏在秘鲁亚马逊地区。

路易斯安那州立大学天文学家布拉德利·谢弗没有参与这项研究，他在一封电子邮件中表示，该团队的工作做得很好，绘制了一张可信的星图，与之前的结果相符。不过，鉴于这五颗历史上的超新星数量少，而且南半球缺乏已知记录，他并不担心它们的位置问题。

人们对这门历史天文学的兴趣主要在于了解古代文明如何看待恒星，但旧数据集也可以带来新科学。菲尔兹说，许多恒星残骸遗址仍然像膨胀的云层一样冒烟，确定它们的起源年份甚至日期可以帮助天文学家重建它们的历史。

研究人员也在反思过去，为未来做准备。当下一次银河系超新星爆发时——无论是一年还是一个世纪后——天文学家肯定不会错过它。中微子探测器在 1987 年发现了邻近星系中的一颗超新星，菲尔兹说，如果在我们的宇宙后院发生类似的事情，它们会“像圣诞树一样”亮起来。

如果本地恒星发生爆炸，今天的研究人员可能不会关心，但他们会迅速通知彼此，协调对中微子、引力波和各种波长的光的观测，从而将哪怕是微弱的爆发也转变成人类历史上最了解的超新星。

而且我们也有很大机会用肉眼看到它。明亮而持久的超新星可能百年难得一见，但天文学家和互联网会引导我们的眼睛找到一个更暗的点。菲尔兹在新研究中估计，如果你知道在哪里看，也许一半的超新星都只能勉强看到。其中之一可能随时都会出现。

“如果出现银河系超新星，那一定是一件非常了不起的事情。” 他说，“你只需要等待，它或多或少会出乎意料。”