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8年觀察研究 2014C恒星爆炸的秘密正逐漸揭開

時(shí)間:2022-05-14 09:35:20 來(lái)源: cnBeta.COM


這項(xiàng)研究發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上,該團(tuán)隊(duì)由德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校(UT Austin)領(lǐng)導(dǎo),團(tuán)隊(duì)成員包括來(lái)自芝加哥大學(xué)的科學(xué)家。2014 年,天文學(xué)家在天空中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)突然的亮點(diǎn),這是一顆恒星在太空中爆炸的標(biāo)志。

當(dāng)一顆爆炸的恒星首次被發(fā)現(xiàn)時(shí),世界各地的天文學(xué)家爭(zhēng)先恐后地用望遠(yuǎn)鏡跟蹤它,因?yàn)樗l(fā)出的光隨著時(shí)間的推移迅速變化。通過觀察它的演變過程,使用可以看到可見光以及 X 射線、無(wú)線電波和紅外線的望遠(yuǎn)鏡,科學(xué)家們可以推斷出該系統(tǒng)的物理特征。

通過多次這樣做,天文學(xué)家們已經(jīng)確定了特征,并將這些爆炸的恒星歸為一類。2014C,正如這一特定事件被命名的那樣,看起來(lái)像所謂的 Ib 型超新星。它們是宇宙中最大的已知恒星死亡時(shí)的情況。

事實(shí)上,科學(xué)家們認(rèn)為 2014C 最初可能不是一顆而是兩顆互相環(huán)繞的恒星,其中一顆比另一顆大。更大質(zhì)量的恒星進(jìn)化得更快,膨脹,其外層的氫氣被吸走。當(dāng)它最終耗盡燃料時(shí),它的核心塌陷了,引發(fā)了一場(chǎng)巨大的爆炸。

然而,在爆炸后頭500天的觀察顯示,它隨著時(shí)間的推移發(fā)射出更多的X射線,這是不尋常的,只在少數(shù)超新星中看到。芝加哥大學(xué)天文學(xué)和天體物理學(xué)研究教授 Vikram Dwarkadas 說(shuō):“表明沖擊波正在與密集的物質(zhì)相互作用”。

該小組著手收集關(guān)于 2014C 的所有數(shù)據(jù),包括他們獲得的新數(shù)據(jù)以及來(lái)自過去八年研究的數(shù)據(jù),并將其納入一個(gè)關(guān)于這顆恒星所發(fā)生的事情的連貫畫面。

X 射線發(fā)射、紅外光和無(wú)線電波都顯示出獨(dú)特的模式,即先增加后減少。同時(shí),光學(xué)光--由 UT Austin 的 Hobby-Eberly 望遠(yuǎn)鏡測(cè)量的--似乎保持穩(wěn)定。無(wú)線電信號(hào)顯示,沖擊波正在以非常高的速度擴(kuò)張,而光學(xué)光則顯示出更慢的速度。

研究人員認(rèn)為,這種奇怪的行為與這兩顆恒星周圍密集的氫氣云有關(guān),這些氫氣云是它們生命早期留下的。當(dāng)恒星爆炸時(shí),它產(chǎn)生了一個(gè)沖擊波,以每小時(shí)6700萬(wàn)英里的速度向各個(gè)方向移動(dòng)。當(dāng)沖擊波到達(dá)這個(gè)云層時(shí),其行為將受到云層形狀的影響。

在最簡(jiǎn)單的模型中,這個(gè)云層將被假定為球形和對(duì)稱的。然而,如果這團(tuán)云在兩顆恒星周圍形成了一個(gè)“甜甜圈”(也就是說(shuō),中間周圍比較厚),環(huán)的較厚部分將減緩沖擊波的速度,在光學(xué)光中顯示為移動(dòng)較慢的物質(zhì)。同時(shí),在較薄的區(qū)域,沖擊波會(huì)向前沖,正如在無(wú)線電波中看到的那樣。Dwarkadas 說(shuō):“這個(gè)場(chǎng)景就像水沖擊河中心的一塊石頭”。

科學(xué)家們說(shuō),問題仍然存在,但是這種不均勻性可以解釋不同波長(zhǎng)所顯示的沖擊波的不同速度。科學(xué)家們說(shuō),這項(xiàng)研究為這些恒星的演化和這些系統(tǒng)的質(zhì)量損失提供了寶貴的線索,在更大的意義上,也為這些相對(duì)神秘的恒星的生與死提供了線索。


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