科学家将1987年著名超新星的起源追溯到不可思议的蓝色超巨星

科学家将1987年著名超新星的起源追溯到不可思议的蓝色超巨星
2020年07月02日 14:29 天文在线

科学家将1987年著名超新星的起源追溯到不可思议的蓝色超巨星

这张来自计算机模拟的图象显示出物质从超新星的中心喷出。

这张来自计算机模拟的图像显示出物质从超新星的中心喷出。

(图片:©日本理化学研究所天体物理大爆炸实验室)

1987年,天文学家在离大麦哲伦星云不远的一个星系中,观测到一次不可思议的恒星爆炸。目前研究人员认为,这颗名为1987A的著名超新星是由一颗蓝色致密的超巨星创造的。

由蓝巨星产生的超新星这一类别被称为非对称型核心坍缩超新星。在一颗核心坍缩超新星内部,这颗质量巨大的恒星的核心部分在自身的引力作用下会发生弯曲,向内坍缩。这一现象可以触发连锁反应,引起剧烈的爆炸并撕裂恒星的外层。所剩下的部分不是中子星,便是黑洞。

蓝色致密超巨星是由两颗恒星合并而成的。蓝色的超级巨星是热的、发光的恒星。红色的超级巨星是最大的恒星,其半径是太阳的200到800倍,而蓝色的超级巨星要小得多,通常不到太阳半径的25倍。

自从1987年第一次观测到这颗被称为SN 1987A的超新星以来,研究人员一直在研究宇宙爆炸所带来的影响,以便于更好地理解爆炸的原因,以及在这颗恒星上曾经发生过什么。

日本理化研究所天体物理大爆炸实验室的研究小组组长小野正美在一份声明中说:“关于为什么这颗恒星的前身是一颗蓝色的超级巨星,这一直是个谜。”

之前使用x射线和伽玛射线的研究表明,在坍缩过程中形成于恒星核心的放射性镍以超过2485英里/小时(4000公里/秒)的速度从爆炸中喷射出来。但到目前为止,模拟还不能完全解释为什么镍会被如此快地抛出。

在这项新研究中,小野和他的研究小组模拟了四种不同的非对称型核心坍缩超新星爆炸,并将它们与超新星1987A进行了比较,看是否能找到一种匹配关系,从而揭示出更多关于这次事件的信息。他们发现的最接近的匹配对象是一颗来源于蓝色超巨星的超新星,而那颗蓝色超巨星是由一颗红巨星和一颗主序星合并而成。

小野在一份声明中说到,在模拟中,他们精确地再现了在SN 1987A中发生的镍喷射现象。并且还发现了超新星所产生的中子星。经过几十年对其在宇宙中的下落的寻找,研究小组认为它可能位于爆炸中喷出物质内部区域的北部。

SN 1987A是大麦哲伦星云中的一颗II型超新星,大麦哲伦星云是银河系的一颗矮星系卫星。这颗超新星距离地球约51.4千秒差距(16.8万光年),是自开普勒超新星以来观测到的距离地球最近的超新星。它的亮度在5月达到峰值,视星等约为3。

这是现代天文学家能够进行详细研究的第一颗超新星,它的观测为研究核心坍缩超新星提供了更深入的见解。

SN 1987A提供了第一次机会,通过直接观测可见光发射能量的放射源,并由探测其丰富的两个放射性核的预测伽马射线线辐射来确认。这证明了超新星爆炸后长时间发光的放射性。

三十多年来,预期中的坍塌中子星一直没有被发现,但在2019年,阿尔玛望远镜发现了它。

1987年2月24日,伊恩·谢尔顿和奥斯卡·杜阿尔德各自在智利的拉斯坎帕纳斯天文台发现了SN 1987A,同天,新西兰的阿尔伯特琼斯也发现了这颗超新星。

后来的调查发现,照片显示出的这颗超新星在2月23日清晨迅速变亮。1987年3月4日至12日,当时最大的紫外太空望远镜“阿斯特龙”在太空观测到了它。

作者: Chelsea Gohd

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