美国国家航空航天局的费米伽马射线空间望远镜成功探测到一次极为耀眼且能量巨大的超新星爆发，并首次清晰记录下其伽马射线信号。科学家推测，这场天体爆炸的巨大能量源于一颗新生的磁星，这种具有极强磁性的中子星是在恒星生命终结时，其核心引力坍缩过程中形成的。
在核心坍缩型超新星爆发里，一颗质量比太阳大得多的恒星在走向生命尽头时，其核心会发生急剧收缩。当核心质量达到太阳的1至2倍时，它会最终坍缩至半径仅约20公里的中子星。这次观测到的正是这样一颗致密天体。这种剧烈的压缩赋予了中子星超乎寻常的密度，一茶匙的中子星物质在地球上可重达数千万吨，相当于350座自由女神像。伴随着极高密度，中子星还能实现每秒高达700次的高速自转。恒星坍缩过程中，磁力线也被紧密压缩，导致磁场强度骤增，使磁星成为目前宇宙中已知磁场最强的天体之一。
巴黎萨克雷大学的研究负责人法比奥·阿塞罗表示，天文学家近二十年来一直利用费米望远镜的数据，在数千次超新星事件中寻找伽马射线信号。此前虽有一些潜在线索，但从未获得确凿证据，而现在这一困境已被成功突破。
过去几十年间，天文学家共记录了大约400次核心坍缩型超新星爆发。根据濒死恒星初始质量的差异，这些爆发有时也会形成黑洞。其中一些被称为超亮超新星，它们产生的可见光亮度远超普通核心坍缩型超新星十倍以上。
在2024年，科学家们宣布借助费米望远镜，首次成功探测到编号为SN 2017egm的超新星所释放的高能伽马射线，这是能量最高的光辐射形式。这颗超新星爆发于距离地球约4.4亿光年的NGC 3191星系。尽管距离极其遥远，其伽马射线历经4.4亿年才抵达地球被费米望远镜捕捉到，但这颗超新星仍是人类观测到的距离地球最近的核心坍缩型超新星之一。
西班牙巴塞罗那空间科学研究所的吉列姆·马蒂-德韦萨在一份声明中指出，研究团队详细分析了费米望远镜在发射前十六年的观测数据，特别关注了六颗距离最近的超亮超新星。结果显示，只有SN 2017egm明确发出了伽马射线信号。这印证了此前的推测，即某些超新星在伽马射线波段的亮度可以与可见光波段相媲美。这一发现为研究这类独特宇宙现象开辟了新的领域。
科学家们一直在努力揭示超亮超新星能量异常强大的谜团。其中一种理论认为，这些爆发会催生磁星，其磁场强度是普通中子星的一千倍，正是这种超强磁场提供了额外的驱动能量。
研究团队对SN 2017egm的可见光和伽马射线辐射数据进行了深入分析，并将其与理论模型进行比对。该模型模拟了新生磁星如何释放光线和粒子，并着重阐述了这些粒子与超新星抛射出的外层物质壳层之间的相互作用。科学家特别关注了一个由电子和正电子（电子的反物质粒子）构成的粒子云，并称之为磁星风星云。
科学家们认为，这团粒子云是由高速自转的新生磁星喷射出来的。磁星风星云在伽马射线的产生和吸收过程中起到了关键作用：当物质粒子与反物质粒子相遇时会发生湮灭，从而释放出伽马射线。这些伽马射线随后撞击超新星残骸外层的气体壳层，并转化为能量较低的可见光。这便解释了超亮超新星为何能拥有如此强烈的可见光亮度。
阿塞罗进一步解释道，恒星核心坍缩大约三个月后，随着超新星残骸不断膨胀和冷却，伽马射线开始向外扩散。这个磁星模型能很好地再现爆发最初几个月内超新星的亮度变化以及伽马射线抵达的时间。然而，在后期观测中，可见光出现了不规则的衰减，这表明现有模型仍有改进空间。
针对可见光不规则变暗的现象，阿塞罗及其团队提出了一个假设：在这颗恒星发生超新星爆发之前的数百年里，它可能已经向外抛射了大量物质，这些物质后又落回到磁星表面，这可能是导致亮度异常衰减的原因。
此外，研究团队还评估了未来观测设备的性能，分析了新一代地面伽马射线观测站——切伦科夫望远镜阵列（位于帕瑞纳天文台和西班牙拉帕尔马岛）捕捉到类似SN 2017egm这类天体爆发的能力。测算结果表明，在累计50小时的观测时间内，该望远镜阵列能够探测到距离地球约5亿光年范围内的同类宇宙爆发。
这项设备的投入使用将有望帮助科学家们彻底解开超强超新星的奥秘。
美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的团队成员朱迪·拉库辛表示，这项研究提出的磁星中心能量机制，是基于过去二十年人类在磁星观测和理论研究方面取得的诸多进展。探测到超新星的伽马射线，将为我们探索其内部运作机制提供一个全新的、直接的手段。
这项重要的研究成果已于5月20日（星期三）发表在《天文学与天体物理学》期刊上。