罕見超新星揭開恆星內部祕密，科學家首直接觀測到恆星「心臟」物質

就像撕裂的傷口深可見骨，天文學家首次直接觀測一顆恆星經歷罕見爆炸後露出的核心結構，證實多年同心理論模型，並揭開恆星內部元素形成關鍵過程。

長期以來，理論模型預測恆星內部像洋蔥一樣呈現不同元素組成的同心結構，從外層氫殼、氦殼到核心重元素鐵等，驗證理論途徑之一是大質量恆星經歷超新星爆炸前的行為。

一顆大質量恆星走向死亡過程會依序脫落從外到內的物質，於周遭形成不同元素組成的殼層結構，只不過最終爆炸攪合各層物質，因此難以詳細觀察，尤其富含氧、矽、硫的內層通常在恆星爆炸前幾個月才出現，被掩埋在一層又一層材料之下且燃燒週期短，天文學家過去一直無法直接觀察到此層。

▲ 恆星內部物質具有同心分層結構。（Source：NASA）

迄今為止，在所有已知超新星觀察到的材料主要為前 2 個燃燒週期（外層）產生的氫、氦、碳層。

然而 2021 年 9 月 6 日，多個天文觀測設備（包括地面天文台、太空衛星）捕捉到一場奇怪超新星爆炸事件 SN2021YFJ，西北大學天體物理學家 Steve Schulze 團隊分析後竟識別出靠近恆星核心的矽、硫、氬氣層，首次直接觀測到恆星內部物質。

研究人員認為，這顆垂死恆星在走向超新星爆炸階段前，可能還經歷其他更動盪形式導致內層物質向外彈出，或者說爆炸前已露出內殼。

雖然目前仍只有 SN2021YFJ 這個例子能驗證恆星的同心模型，但也強調宇宙存在其他罕見超新星類型，能幫助科學家更理解恆星性質與演化史。

新論文發表在《自然》（Nature）期刊。

量子躍動：科大物理學家探尋「完美」材料 革新能源技術 獲500萬港元資助

科大物理學系助理教授宋雪洋教授榮獲2025年「裘槎麥德華前瞻科研大獎」，表彰她在凝聚態物理學的突破性研究。她聚焦解密量子材料，其研究有望助設計出新型材料，開創前沿、突破性的節能技術，並應用至小型電器，以至大型供電網絡等不同層面。

香港科技大學（科大）物理學系助理教授宋雪洋教授榮獲2025年「裘槎麥德華前瞻科研大獎」，表彰她在凝聚態物理學的突破性研究。她的研究有望設計出高效導電或導熱的材料，革新能源技術。宋教授將獲裘槎基金會頒發500萬港元研究資金，以支持其研究。

「裘槎麥德華前瞻科研大獎」是裘槎基金會最頂尖的獎項之一，旨在培育香港科研界的明日之星，獲頒授此榮譽的學者需擁有卓越的博士研究工作、國際競爭力的研究成果，且對所屬的研究領域有重大貢獻。

解密量子世界   推進可持續未來

宋雪洋教授的研究聚焦「解密」量子材料，這些物質具超導體特性及粒子出現分數化行為，她專注在研究阻挫量子磁體、分數量子霍爾狀態及奇異超導態等量子材料，探討分數化與規範結構等新興物理現象。她的研究運用對稱性、反常現象及拓撲學等尖端框架，解析先進材料（尤其是二維系統，如轉角系統）的物理特性與相變過程。透過結合理論、解析模型與計算模擬工具，她將基礎物理結合實際應用，包括高效能材料與新型器件。

獎項推動量子材料創新

「對於能夠榮獲『裘槎麥德華前瞻科研大獎』，我感到無比榮幸與振奮」，宋教授表示，「憑藉這份支持，讓我們能放膽依循自己的好奇心以及興趣所在進行研究，我的目標是揭開量子材料之謎，探尋為何一些材料有極其高效或反直覺的導電或導熱能力，通過破解這些現象，我們可以設計新型材料，開創前沿、突破性的節能技術，並應用至小型電器，以至大型供電網絡等不同層面。」

由物理奧賽金牌至量子前沿研究

宋教授對物理學的熱情始於高中，她曾參與第14屆亞洲物理奧林匹克並奪得金牌，其後於北京大學攻讀物理學學士，畢業後前往哈佛大學攻讀物理學博士學位。在加入科大前，她曾於麻省理工學院任博士後研究員。

如欲了解更多宋教授的研究及其潛在應用，請瀏覽其科大教職員頁面（https://physics.hkust.edu.hk/people/xueyang-song-songxueyang）。

關於香港科技大學
香港科技大學（科大）（https://www.hkust.edu.hk/） 是國際知名的大學，致力推動創新教學、卓越研究及具影響力的知識轉移。科大著重為學生提供全面及跨學科的教學，於《泰晤士高等教育全球年輕大學排名榜2024》中排行第三，在《泰晤士高等教育大學影響力排名2024》中全球排第19、全港第一。另有 13 個科目躋身《2025 年 QS 世界大學學科排名》全球50強，其中「數據科學及人工智能」學科全球排名第17位，蟬聯本地大學之冠。此外，科大在全球大學就業能力排名中，一直位處全球首30名以內，反映畢業生極具競爭力。在研究及創業創新方面，逾八成的科大研究，於香港的大學教育資助委員會最新的「2020研究評審工作」被評為「國際卓越」或「世界領先」水平。直至2025年5月，科大成員共創立了逾1,800間至今活躍的初創公司，當中包括10間獨角獸企業和17間成功退場的公司（上市集資或被併購）。