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爆炸使星空穿越银河系

  • 科学
  • 2020-07-15 08:41:52
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沃里克大学(University of Warwick)的一项新研究显示,一颗正在爆炸的白矮星与另一颗恒星“部分超新星”一起爆炸出轨道,现在正飞越银河系。

这为更多的超新星幸存者穿越银河系以及其他在星系中从未见过的其他星系中出现的其他类型的超新星提供了可能性。

在皇家天文学会的月度通知中报道了这项研究,该研究由勒沃胡姆信托和科学技术设施委员会(STFC)资助,分析了先前被发现具有异常大气成分的白矮星。它揭示了这颗恒星很可能是一颗在超新星爆炸中幸存下来的双星,这颗恒星和它的伴星以相反的方向飞过银河系。

在这些巨大的恒星死亡并脱落它们的外层之后,白矮星是红色巨人的剩余核心,在数十亿年的时间里一直在冷却。大多数白矮星的大气层几乎全部由氢或氦组成,偶尔有证据表明从恒星的核中挖出了碳或氧。

这颗名为SDSS J1240 + 6710的恒星于2015年被发现,它似乎既不含氢也不含氦,由氧,氖,镁和硅的不寻常混合物组成。利用哈勃太空望远镜,科学家们还确定了恒星大气中的碳,钠和铝,所有这些都是在超新星的第一次热核反应中产生的。

但是,显然没有所谓的铁,镍,铬和锰元素的“铁族”。这些较重的元素通常是由较轻的元素烹制而成,构成了热核超新星的基本特征。SDSSJ1240 + 6710中缺少铁族元素表明该恒星仅在核燃烧消失之前经历了部分超新星飞行。

科学家能够测量白矮星的速度,发现它以每小时90万公里的速度行进。对于白矮星,它的质量也特别低,仅为我们太阳质量的40%,这与部分超新星的质量损失是一致的。

华威大学物理系的主要作者鲍里斯·盖恩西克教授说:“这颗恒星是独一无二的,因为它具有白矮星的所有关键特征,但它具有很高的速度和异常的丰度,当与之结合时毫无意义。它的低质量,它的化学成分是核燃烧的指纹,质量低,速度快:所有这些事实都表明它一定来自某种紧密的二元体系,并且必须经过热核点火“它本来是一种超新星,但它是我们以前从未见过的。”

科学家认为,当超新星突然突然抛出其大部分质量时,超新星便与其伙伴恒星一起破坏了白矮星的轨道。两颗星都将以一种弹弓的方式以相反的速度沿其轨道速度被带走。那将解释恒星的高速度。

盖恩西克教授补充说:“如果它是一个紧密的二元分子,并且经历了热核点火,会发射出大量的质量,那么你就有条件产生一个低质量的白矮星,并使它以轨道速度飞走。”

研究最深入的热核超新星是“ Ia型”,它导致了暗能量的发现,现在通常用于绘制宇宙结构图。但是越来越多的证据表明,热核超新星可以在非常不同的条件下发生。

SDSSJ1240 + 6710可能是尚未被“发现”的超新星的幸存者。如果没有放射性镍为Ia型超新星的持久余辉提供动力,那么SDSS1240 + 6710爆炸就将在我们的银河系中蔓延,那将是一阵短暂的闪光,很难发现。

Gaensicke教授补充说:“热核超新星的研究是一个广阔的领域,要在其他星系中寻找超新星有大量的观测工作。困难在于当恒星爆炸时您会看到恒星,但是很难知道恒星的性质。现在我们发现,有不同类型的白矮星可以在不同条件下幸存于超新星,并利用它们的成分,质量和速度,可以弄清楚它们经历了什么类型的超新星。在银河系中研究超新星的幸存者将有助于我们了解在其他星系中正在消失的无数超新星。”

巴西南里奥格兰德州联邦大学的SO开普勒教授最初发现了这颗恒星,他说:“如此低质量的白矮星经过碳燃烧这一事实证明了相互作用的二元进化及其效应关于宇宙的化学演化。”

西班牙加泰罗尼亚政治大学的罗伯托·拉迪(Roberto Raddi)博士进行了运动学分析,他说:“再一次,非常精确的盖亚天文测量和光谱分析之间的协同作用有助于限制独特的白矮星的显着特性,形成于热核超新星中,并因爆炸而以高速射出。”

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