
一项新研究的作者认为,他们可能发现了一种罕见类型的超新星,由一颗恒星与黑洞或中子星合并而引发。这颗特殊的超新星是独一无二的,因为这两个物体的合并可能导致了它的过早死亡——这一现象只是理论上的,但从未被实际观测到。
这颗超新星发出了异常强烈的无线电信号,研究人员认为这是恒星爆炸前向周围空间释放了部分质量的证据,可能是由于两个天体的合并。后来,在其戏剧性结局的剧痛中,这颗恒星的残留物与这颗漂浮的恒星物质相撞并产生了无线电波。
通常情况下,当恒星内部环境发生变化时,恒星就会爆炸成为超新星大卫Vartanyan他是加州大学伯克利分校的天体物理学家,并没有参与这项研究。
恒星主要是将氢聚变为氦提供能量。但当氢耗尽时,它们开始聚变氦,并向越来越重的元素发展。当大型恒星耗尽它们可以用作燃料的元素时,它们的核心向内坍塌,然后爆发出一场被称为超新星的大规模爆炸,留下一个超致密的物体——要么是中子星,要么是黑洞。
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大型恒星在铁开始聚变后不久就会变成新星,而铁聚变不会给恒星带来任何能量。但对于较小的恒星来说,这可能发生在它们燃烧“氧、镁或氖等较轻的元素时,”Vartanyan说。
当恒星爆炸时,它们会以不同波长的光释放出巨大的能量。在超新星爆发期间,“一颗爆炸的恒星比100亿颗恒星还要耀眼——这太神奇了,”他说肯•陈他是台湾台北中央研究院研究超新星的天体物理学家,也没有参与这项研究。
这项研究发表在杂志上科学,探索了一个无线电信号,该小组从超大阵列巡天目录。Vartanyan说,这个信号似乎显示了一个双星系统的超新星,该双星系统包含一颗恒星,它在爆炸前仅几百年就喷发出了自身质量的云,这在恒星的生命中是非常短的时间。所以“狭窄的窗口”是“使这个物体如此独特,”他说。爆炸前不久发生的弹射表明可能发生了合并。
该研究小组还用出现在天空同一区域的存档x射线信号证实了他们的发现。这一信号是由国际空间站上的一台名为“全天空x射线图像监测器”(MAXI)的仪器记录下来的。
Vartanyan说,这为超新星确实在那里发生提供了令人信服的证据,但关于合并究竟如何加速超新星过程的关键问题仍然充满不确定性。
他认为有可能是合并引发了这颗恒星的核心坍塌,但他更倾向于另一种可能的解释,作者在他们的论文中承认:双星质量相互作用,或恒星之间的质量交换。
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当两颗恒星相互绕轨道运行时(称为双星系统),一个物体的质量会被另一个物体拉离——除了有时不是所有的质量都能到达另一颗恒星。如果这颗超新星就是这种情况,那么爆炸前不久的质量喷射可能只是一个巧合。漂流的物质仍然会引起该团队检测到的无线电信号,即使它不是由合并引起的。不过,也有可能是质量传递本身扰乱了恒星的核心,触发了超新星,Vartanyan说。
陈也不完全相信是合并导致了漂浮物质和奇怪的无线电信号。但他说,这一发现本身就很奇妙,因为它是如此独特。
陈解释说,即使这颗超新星不是由合并引起的,这项研究也可能引发关于合并的其他有趣的研究方向。由于引力波天文学领域的蓬勃发展,这些天体结合的研究变得越来越重要;中子星和黑洞的合并是引力波的最大来源。
陈说,超新星可能是濒死的恒星,但它们的残骸被新一代恒星吸收,并创造了许多生命所必需的元素,包括那些构成地球和月球的元素。超新星不仅“毁灭”,也“创造”。