雷网空间
雷网空间
雷网空间>人类科学>天文学家发现一颗混乱恒星使其伴星成为超新星

天文学家发现一颗混乱恒星使其伴星成为超新星

发布时间:2019-01-11 05:34:01

天文学家发现一颗混乱恒星使其伴星成为超新星.jpg

许多恒星爆炸成发光的超新星,随着年龄的增长而膨胀,它们耗尽了核聚变的燃料。但是有些恒星可以去超新星只是因为他们有一个亲密而又讨厌的伴星,有一天,它会让它的伴侣更加慌乱而爆炸。

后面这些事件可能发生在双星系统中,其中两颗恒星试图分享统治权。虽然爆炸的恒星发出了大量有关其身份的证据,但天文学家必须参与侦探工作,以了解引发爆炸的错误伴星。

1月10日,在西雅图召开的2019年美国天文学会会议上,一支国际天文学家团队宣布,他们已经确定了伴星的类型,这种恒星使其合作伙伴处于二元系统 - 碳氧白矮星爆炸中。通过对距离我们5.45亿光年远的超新星SN 2015cp的反复观测,该团队检测到伴星在爆炸前已经脱落的富含氢的碎片。

“碎片的存在意味着伴侣要么是一颗红巨星,要么是类似的恒星,在使它的同伴变成超新星之前,已经脱落了大量的物质,”华盛顿大学的天文学家梅丽莎格雷厄姆说,他提出了这一发现,并且随附论文的主要作者在“天体物理学杂志”上接受发表。

超新星材料以10%的光速照射到这颗恒星的垫料中,使其发出紫外线,这是在最初爆炸后近两年哈勃太空望远镜和其他天文台检测到的。通过寻找双星系统中超新星发生后数月或数年的碎片影响的证据,该团队认为天文学家可以确定这位同伴是一个凌乱的红色巨人还是一个相对干净整洁的恒星。

该团队将这一发现作为对特定类型超新星(称为Ia型超新星)的更广泛研究的一部分。当碳氧白矮星由于二元伴星的活动而突然爆炸时会发生这种情况。碳氧白矮星是小而密的,对于恒星而言非常稳定。它们来自较大恒星的坍塌核心,如果不受干扰,可以持续数十亿年。

根据格雷厄姆的说法,Ia型超新星已被用于宇宙学研究,因为它们的一致光度使它们成为理想的“宇宙灯塔”。他们已被用来估计宇宙的膨胀率,并作为暗能量存在的间接证据。

然而,科学家们并不确定哪种伴星会触发Ia型事件。大量证据表明,对于大多数Ia型超新星而言,伴星可能是另一种碳氧白矮星,在此后不会留下富含氢的碎片。然而理论模型已经表明,像红巨星这样的恒星也可以触发Ia型超新星,它可以留下富含氢的碎片,这些碎片会被爆炸击中。在迄今为止研究的数千种Ia型超新星中,后来观察到只有一小部分影响伴星发射的富氢物质。先前对至少两个Ia型超新星的观测在爆炸后几个月检测到了发光碎片。但科学家并不确定这些事件是否是孤立的事件,或者Ia型超新星可能有许多不同类型伴星的迹象。

“迄今为止所有使用Ia型超新星进行的科学研究,包括对暗能量和宇宙膨胀的研究,都依赖于我们相当清楚地知道这些'宇宙灯塔'是什么以及它们如何工作的假设,”格雷厄姆说。 “理解这些事件是如何被触发的,以及是否只有一类Ia事件应用于某些宇宙学研究,这一点非常重要。”

该小组利用哈勃太空望远镜观测,在初始爆炸后约一至三年内查找70型Ia型超新星的紫外线辐射。

格雷厄姆说:“通过观察最初事件发生后数年,我们正在寻找含有氢的震惊物质的迹象,这表明伴侣不是另一种碳氧白矮星。”

对于2015年首次发现的超新星SN 2015cp,科学家们发现了他们正在寻找的东西。 2017年,在超新星爆炸后的686天,哈勃望远镜发现了紫外线的碎片。这些碎片远离超新星源 - 至少1000亿公里,即620亿英里。作为参考,冥王星的轨道距离我们的太阳最多可达74亿公里。

通过在他们的调查中比较SN 2015cp与其他Ia型超新星,研究人员估计不超过6%的Ia型超新星有这样的垃圾伴侣。格雷厄姆说,对其他Ia类事件的重复,详细观察将有助于巩固这些估计。

哈勃太空望远镜对于探测SN 2015cp的伴星恒星碎片的紫外线特征至关重要。在2017年秋季,研究人员安排了W.M.对SN 2015cp的额外观察。夏威夷的凯克天文台,新墨西哥的Karl G. Jansky超大阵列,欧洲南方天文台的超大望远镜和美国国家航空航天局的Neil Gehrels Swift天文台等。事实证明,这些数据对于确认氢的存在至关重要,并且由密歇根州立大学的研究员Chelsea Harris在同伴论文中提出。

“SN 2015cp发射的发现和后续实际上证明了许多天文学家以及各种类型的望远镜如何共同理解瞬态宇宙现象,”格雷厄姆说。 “这也是天文学研究中意外发现的一个完美例子:如果哈勃在一两个月之后看过SN 2015cp,我们就不会看到任何东西了。”

格雷厄姆还是威斯康星大学DIRAC研究所的高级研究员,也是大型天气调查望远镜(LSST)的科学分析师。

“未来,作为其定期观测的一部分,LSST将自动检测类似于SN 2015cp的光发射 - 来自受Ia型超新星材料影响的氢气,”格雷厄姆说。 “这将使我的工作变得如此简单!”

上一篇:新技术更精确地判定了恒星的年龄 下一篇:如何改善人与智能建筑之间的沟通 猜您喜欢的人类科学
©雷网空间 粤ICP备15074401号-1