最近,在我们的近邻星系大麦哲仑云中爆炸的超新星似乎已经经过了它的最佳时期——在达到其预言的亮度仅仅十分之一以后。但是它已经为粒子物理学家提供了重要的新信息。

天文学家在今年2月24日发现了超新星。详细的测量指出,它在2月27日达到了高峰,现在正在慢慢地衰退。超新星气体也正在比通常更迅速得多地冷却着。这意味着爆炸星可能是比天文学家曾经认为的更小、更轻。

这个证据助长了这样的怀疑:天文学家认为爆炸星是一颗出现在大麦哲仑云的以前照片上、被桑杜来克(Sanduleak)命名为一69°202的重星的看法是错误的。使用国际紫外探测器卫星的天文学家同意这点。现在气体已冷却到10000 K以下,它们发射的辐射,其波长小于160 nm者甚少。天文学已经发现在这些短波长的谱现在是与桑杜来克 - 69°202的谱十分类似,这表明这颗星不曾爆炸。他们认为爆炸事实上是一个对这颗星较暗的伴星的爆炸。

无论是哪个星爆炸,物理学家是为从爆炸中产生的中微子的发现而异常激动。在勃朗山下使用“中微子望远镜”的意大利和苏联物理学家小组,恰恰在光学照片揭示超新星变亮以前几个小时捕拾到五个中微子猝发。这样的迟延是被预期到的,因为中微子是在星的中央核心坍缩时为其所发射的;然后从坍缩产生的冲击波驱动外层气体进入空间。

普林斯顿高等研究院的约翰 · 贝卡尔(John Bahcall)警告说,在作出坚定陈述之前我们必须等待从别的中微子实验的证实。但是,一旦这个结果被证实,那么中微子和光爆发间的迟延将提供超新星是如何爆炸的坚定证据。他说,虽然诸如弗里德 · 霍伊尔(Fred Hoyle)的天文学家已经花了过去三十年来计算在一个爆炸星内的核反应,但是许多天文学家都视其不过是一种游戏。“现在智力游戏已经变成了科学现实。”

贝卡尔还说,如果勃朗山结果是正确的,它将排除认为中微子是不稳定的,要在几分钟内衰变的一种现行的中微子理论。有些物理学家已经发展这种理论,因为它可能解释这样的事实:我们只探测到为我们从太阳所期望的那么多中微子的三分之一。贝卡尔说,假如中微子能经受住从大麦哲仑云到地球十七万年的旅行还生存着,那么这个理论显然便被排除了。

物理学家也在争论中微子是否有质量。如果有,它们一定比光走得慢,因而从超新星来的中微子应该在光的爆发后而不是之前到达。贝卡尔说,勃朗山中微子到达时间(在光之前)表明中微子必定有小于100 eV的质量,但这并不比实验室实验能达到的结果好很多。

星核的坍缩还会产生引力波,但是贝卡尔说建造起来的探测器没有一个灵敏到足以探测它们。然而,罗马的物理学家在中微子第一个脉冲到达的时候在他们的引力波探测器中已经发现一个微弱的振荡——虽然他们说有百分之一的机会它可能只是一个随机的振荡。

[钱树高译自New Scientist,1987年3月12日]