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新型超新星爆炸后飞掠银河系

2020-8-6 环球解密

超新星是宇宙中已知的最激烈的天文事件之一。它们放射出大量的能量,非常耀眼。天文物理学家所知的超新星主要有两类,一类是巨型恒星寿命到了终点发生爆炸;另一类是白矮星从它的伴星上吸收气体,最后触发失控的聚变反应。

(University of Warwick/Mark Garlick)

一份近期发表在《王家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的研究,可能发现了第三种类型。

多数小质量的恒星到了寿命的终点将变成一颗白矮星,比如我们的太阳。可是这份研究发现一颗白矮星的光谱与众不同。

普通白矮星的大气中主要含氢和氦,有时夹杂一些从内核散发出的重元素。这颗最早在2015年发现的白矮星SDSS J1240+6710,它的大气既不含氢,也不含氦,从哈勃望远镜观测的光谱分析显示,它的大气还含有碳、钠和铝这些元素。

这些元素是超新星爆发第一阶段的产物。而在超新星爆发的后期阶段,大气中将含有铁族元素,即铁、钴、镍、铬和锰这类元素。可是从哈勃对这颗白矮星的观测数据来看,没有发现任何一种铁族元素。

这颗白矮星还有一个奇怪的特点,它正以每小时90万千米的速度穿越我们银河系,而且它的质量只有太阳的40%左右。

研究人者认为,这颗白矮星所有这些特点,显示它只经历了超新星爆炸的部分过程──是一种全新的超新星类型。

研究者还推测,这颗白矮星曾有一颗伴星,两者共同围绕某个中心天体旋转。当伴星衰老后,白矮星开始从伴星上吸收气体,直到触发超新星爆发。

可是,超新星爆发的初级阶段影响了白矮星的绕行轨道,导致两颗星向相反的方向被抛出。研究者认为,这就是SDSS J1240+6710高速飞掠银河系的原因。

研究者估计,这是这种新型超新星的第一个例子。在这种情况下,超新星爆发的初级阶段维持的时间将非常短。

一般的1A型超新星爆发亮度可持续几个月左右,爆炸产生的放射性镍提供持久的余辉。可是这颗白矮星没有产生大量镍元素。

主要研究者英国华威大学(University of Warwick)物理系教授甘西克(Boris Gaensicke)说:“我们发现不同类型的白矮星在不同条件下将触发不同的超新星爆发,从它们的成分、质量和速度可以判断出它们所经历的超新星类型。宇宙很精彩。研究银河系内超新星的残骸,将帮助我们了解在其它星系中发生的各类超新星事件。”

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