神秘深邃的宇宙深空,驚現一抹閃光,它從何而來?


在2019年12月,天文學家發現了一種奇怪的超新星,它在離地球1.4億光年附近的星系中的天龍星座附近。

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這個爆炸的事件標示了一個白矮星的死亡(白矮星是星系中最普通的一種恆星)。然而,不同尋常的是,這個白矮星的死亡伴隨着紫外閃光。這個罕見的閃光暗示着這個恆星中有一些温度極高的物質,即使白矮星是眾所周知地寒冷。天文學家不確定是什麼產生了這個亮光,但是對這個罕見事件地進一步的觀測將幫助他們更好地明白是什麼導致白矮星爆炸成為超新星。這個調查結果於週四在《天體物理學雜誌》上發表,它也許能讓科學家們洞悉支配宇宙的難以捉摸的暗能量。

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當一個恆星走到它生命的盡頭時,它會用盡燃料並且在自身重力作用下坍塌。這個巨大恆星的死亡會導致跨越星系的巨大爆炸,這就是超新星。每個超新星都是獨一無二的,這源於恆星自身的特點。然而,天文學家十分了解白矮星。這些常見的恆星類型隨着年齡的增長會逐漸降温,隨着時間的流逝變得越來越冷。因此,上文提到的紫外閃光十分令人困惑。紫外閃光在過熱的情況下產生,温度要高於太陽的三至四倍,而大多數的超新星都不能產生這麼大的熱量。

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美國西北大學的天體物理學家亞當·米勒,也是這個新研究的第一作者,相信着這個紫外閃光説明了這個特別的白矮星的爆炸有一些特別之處。米勒在一次報告中説:“這些白矮星的爆炸是宇宙中最普通的爆炸,但特別的是它的紫外閃光。天文學家已經尋找了很多年這背後的原因,但仍未找到。

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這個超新星出現為一個藍色光點在它的整個星系中,坐落於距離地球1.4億光年遠的地方 (茨威基瞬變設施/亞當米勒(西北大學)和D戈德斯坦(加利福尼亞理工學院)

進行這個新研究的團隊得出了四個可能造成這種閃光的情形:

·白矮星可能吞噬了一個伴隨星,變得如此巨大和不穩定,以至於爆炸

·來自恆星核心的極熱的放射性物質與它外層的物質相混合,導致温度的增高。

·外層的氦和恆星內部的碳反應造成雙重爆炸。

·或者是這種閃光是兩個白矮星的混合所造成的爆炸

關於超新星如何產生的線索將會隨着時間的推移而被進一步揭示。“隨着時間流逝,這種爆炸的物質逐漸遠離源地,隨着這種物質的減少,我們能看到越來越深的地方,”米勒説。“一年後,這種物質將會變得很少,以至於我們能看到爆炸中心的全貌。”對超新星爆發的進一步研究能為天文學家提供關於暗能量的線索。雖然暗能量佔宇宙能量的68%,但由於它十分的暗,因此從未被直接觀測到。然而,天文學家相信這種爆炸是暗能量的力量,與引力相反,這種力量加速了宇宙中爆炸的幾率,但天文學家並不確定這背後的原因。

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因此,天文學家用由白矮星爆炸形成的超新星測量宇宙的距離,將其作為黑暗中的宇宙蠟燭。

摘要:

早期Ia型超新星的觀察結果為了解導致最終的熱核爆炸的祖系統提供了重要線索。我們展示了超新星2019yvq的異常的觀察結果,它是繼iPTF 14atg(Ia型超新星)後第二個被觀測的Ia型超新星,它展示了紫外的和光學的早期的閃光。我們經分析認為超新星2019yvq是不同尋常的,即使是在忽略它的初始閃光的情況下,它對於Ia型超新星 (星等的峯值)來説是中等欠亮的,但具有非常高的吸收速度(峯值Si iiλ6355的km s?1)。

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我們發現我們可以解釋超新星2019yvq被觀測到的除了閃光以外的許多特點,前提是如果爆炸中含有的放射性的56Ni的當量相對較低(我們衡量的),並且它和其它鐵族元素集中在噴出物的內層。為了解釋超新星2019yvq紫外的/光學的閃光和峯值特性,我們想出了四種不同的模型:超新星噴發物和非簡併伴星的相互作用,外部噴出物中的56Ni的團塊,一次雙重爆炸,兩顆白矮星的激烈合併。

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每一種模型在與觀測結果進行對比時都有所差距,很明顯為了更好的匹配超新星2019yvq還需要額外的調整。最後,如果噴出物與伴星相碰撞,強烈的Ca ii 的噴出,或是雙重爆炸,少量O i 噴出,亦或是劇烈合併,我們預測超新星2019yvq的星雲光譜將以H或He的發射為特徵。


作者: inverse

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