科學家們一直忙於尋找可供生命存活的類地行星，而白矮星這樣處於垂死階段的恆星便很可能是最佳探索地點。或許你有所不知，在我們的銀河系中，大約有90%的恆星都以白矮星的形式存在，而這些處於“老年”階段的恆星，卻可能蘊藏著銀河系中其他星球系統潛在的重要信息。然而，白矮星本身也不盡相同，並不是所有白矮星都會在生命的末期發生爆炸，也並不一定是因為其達到了臨界質量而引發了爆炸。當兩顆白矮星發生碰撞，便很可能意味著一顆新的恆星誕生，我們應該如何從某些恆星的化學成分，分析該白矮星的原始形態？

白矮星可能會因各種原因而爆炸

當恆星進化到生命的末期，像太陽這樣的星球大多數都會變為密集、昏暗的白矮星，此時它們的質量都被包裹在一個地球一般大小的空間裡。而白矮星生命的結束方式卻不盡相同，其中一部分會安靜地死去，而另一部分則會發生la型超新星爆炸，這些超新星成為了科學家們的宇宙標記方式之一，比如，它們被用於證明宇宙正處於加速擴張的狀態。研究人員在經過長時期的白矮星“化石”研究之後發現，那些宇宙早期中存在的白矮星爆炸，通常是發生在質量較低的時候。

早在20世紀初期的時候，天體物理學家Subrahmanyan Chandrasekhar便提出了Chandrasekhar質量，大意為：若一顆白矮星的質量超過了太陽的1.4倍，那麼就意味著它必然會在la型超新星中爆炸，但卻無法解釋那些低於1.4倍太陽質量的白矮星為何會發生爆炸。截至目前，科學家們還不是很清楚，為什麼一些白矮星不會發生爆炸，而另一些白矮星則會出現劇烈的爆炸現象。從時間上來說，研究la型超新星是一個比較敏感的過程，因為只需要幾個月的時間，它們便會逐漸消失在黑暗之中。

從恆星的化學成分到原始形態

通過對某些恆星的一些化學成分進行分析，科學家們能夠了解到其原始白矮星的重要線索，即使這些恆星早已因為爆炸而褪色。科學家們使用一種被稱為星系考古學的技術，可以尋找其他恆星長期爆炸的化學特徵過程，具體而言，這項技術可以更好的研究那些長期消失的超新星和產生它們的白矮星。在la型的超新星爆炸中，白矮星會破壞該環境中的其他元素，而這些元素只能在鎳和鐵這樣的爆炸元素中誕生。簡而言之，當一顆爆炸的白矮星質量越大，那麼超新星中所形成的重元素會相對更多。後來，該區域新形成的恆星中都包含了這些元素，就像我們現在看到的化石能夠提供早已不復存在的動物線索一樣，這些恆星中鎳的含量，同樣反映了它們的前輩在爆炸之前會擁有多大的質量。

科學家們首先研究了一些相對更加古老的星系，它們都是在宇宙生命前十億年中就已經形成恆星的星系，並且，它們都具有一個共同的特性，那就是位於這些古老星系中的大多數恆星，其中鎳的含量都比較低，這些信息揭示了它們從爆炸的白矮星獲取的鎳含量較少，它們的前輩白矮星質量大概只有太陽一般大小，低於所謂的錢德拉塞卡質量。而通過最近形成的星系觀察卻發現，隨著時間從大爆炸推移到現在，白矮星爆發已經集中在更高的質量範圍內。也就是說，低質量的白矮星爆炸僅發生在宇宙的早期，而不是宇宙生命的後期，而這些爆炸本身就是測量宇宙的重要工具。

但不管它們怎麼爆炸，大多數la型超新星的亮度和褪色之間都會保持著良好的特徵關係。

科學家們也將“標準化蠟燭”用於形容la型超新星，若將其簡單的釋義，我們可以理解為：當你看向遠處的蠟燭，距離越遠看上去會愈加昏暗，若你知道其近距離的時候應該具有怎樣的亮度，那麼我們就可以根據這樣的亮度差異計算出兩者之間的距離。在計算宇宙的膨脹率方面，la型超新星具有與眾不同的優勢，科學家們在宇宙學中的使用也特別頻繁。所以，研究的重點在於瞭解它們的來源，以及產生這些爆炸的白矮星是什麼樣子。而在之後的探索中，科學家們需要進一步研究鎳以外的元素，特別是錳元素這種對超新星質量特別敏感的物質。

兩顆白矮星碰撞可產生新的恆星

變成白矮星的恆星由昏暗褪色的核心構成，其本身已經沒有了核聚變的能力，在它們生命的末期，除了爆炸和安靜死亡以外，兩顆白矮星所組成的二元系統在碰撞之後，還可能會產生一顆新的恆星。在之前的研究中，更多的是成對的白矮星相互旋轉，這些已經度過了漫長生命的恆星在發生合併的時候，便會得到“重生”、並享受第二次生命。比如，距離鯨魚星座大約7800光年遠、被命名為SDSS J010657.39-100003.3的二元系統，其中一顆可見白矮星大約為太陽質量的17%，而另一顆看不見的白矮星則為太陽質量的43%左右。

這兩顆白矮星以每小時160萬公里的速度旋轉，大約39分鐘的時間便可以完成一次軌道運行，這也是迄今為止科學家們發現的該系統內最快的旋轉速度。由於這兩顆白矮星的相對距離較近，以至於破壞了周圍的時空結構，並在產生漣漪的同時帶走了能量，大約在3700萬年的時間內，它們會因為更緊密的結合而發生碰撞。兩個白矮星的合併雖然可能導致超新星爆炸，但如果它們的合併質量並沒有超過了太陽的1.4倍，那麼這個新的二元系統則無法在碰撞之後進入超新星，反而迫使這些合併殘餘物中氦原子的融合。而通過這種核聚變的恢復，變得像一顆像普通恆星一樣閃耀，在最終降溫之後，一顆新的白矮星將會出現在我們的眼前，而銀河系中這樣的特殊系統應該並不止一個。