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宇宙中最明亮的超新星爆发,是如何产生的?

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宇宙中最明亮的超新星爆发,是如何产生的?

超新星SN 2006gy。图片来源:Fox et al 2015

来源 | 斯德哥尔摩大学

翻译 | 刘博宇

审校 | 戴晨

在观察到有史以来一次最明亮的超新星爆发的十年后,瑞典和日本的研究人员找到了超新星SN-2006gy会爆发出特殊射线的解释。此外,他们还找到了一个有关这颗超新星如何诞生的解释。

超新星的爆发是宇宙中最明亮的爆炸。超新星SN-2006gy的爆发是这类事件中最常被研究的一个对象,但研究者一直无法确定这颗超新星起源。斯德哥尔摩大学的天体物理学家和日本的研究人员,在超新星发射的光谱线中发现了大量的铁,这在其他超新星或天体中是从未见过的。而这一发现为这一超新星是如何诞生的,提供了全新的解释。

斯德哥尔摩大学天文学系的Anders Jerkstrand说,“此前,还没有研究人员测试比较过中性铁(保留了所有电子的铁)和SN-2006gy中不明射线的光谱线,因为铁通常是离子化形式的(失去了1个或多个电子)。我们进行了测试并兴奋地发现,中性铁的光谱和在超新星中观察到的光谱线一模一样。”

“更加令人兴奋的是,超新星要产生这样的光谱图,需要含有大量的铁(至少是1/3的太阳质量)。而这已发现直接排除了一些旧的猜想,并揭示了一种新的可能。”

宇宙中最明亮的超新星爆发,是如何产生的?

从之前无法识别的超新星SN-2006gy光谱中确定了中性铁的存在。红线表示观察到的光谱,黑线表示理论铁光谱。

根据新的理论模型,在爆发前SN-2006gy的前生是由一颗与地球大小相同的白矮星和一个与太阳系一样大的富氢大质量恒星组成。其中,白矮星在恒星的近轨道运行。随着富氢恒星包层膨胀(在恒星演化后期,新燃料被点燃引起这一现象),白矮星被其吞噬并向其中心旋转。当它到达中心时,不稳定的白矮星爆炸形成一个所谓的ia型超新星。然后,这颗超新星与弹出的包层碰撞,包层在旋进期间被甩出,而巨大的碰撞引发了超新星SN-2006gy产生巨大的光亮。

宇宙中最明亮的超新星爆发,是如何产生的?

ia型超新星需要一个双星系统,一个是巨星,一个是白矮星。图片来源:NASA

Anders Jerkstrand说:“超新星SN 2006gy的背后是ia型超新星,这颠覆了大多数研究人员的看法。白矮星可以在一颗富含氢的大质量恒星的近轨道运行,并在坠落到中心时迅速爆炸。这一发现为研究双星演化理论和白矮星爆炸的必要条件,提供了重要的新信息。”

原文链接:

https://phys.org/news/2020-01-insights-brightest-explosions-universe.html?tdsourcetag=s_pctim_aiomsg

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