您现在的位置是:首页 > 科学网站首页科学

揭示仙后座A最著名的超新星遗迹之一的孤独起源

  • 科学
  • 2020-10-05 15:45:59
  • 来源:

剥去信封的超新星残骸,仙后座A的图像。图片提供:NASA / CXC / SAO CC BY

巨大的恒星以被称为超新星的高能爆炸结束生命。剥去信封的超新星在其喷射中显示出微弱的氢或没有氢的痕迹,这意味着该恒星在爆炸前损失了大部分或全部的富氢外层。

科学家假设这些恒星主要起源于双星系统,其中一颗恒星因其引力而从另一颗恒星的外层剥落,人们已经做出了很多努力来发现这种剥壳超新星之后剩下的伴星。在一些调查中,成功检测到了伴星,但在很多情况下都找不到伴星,这对二元假设构成了严重的问题。最著名的案例是仙后座A(Cas A),这是一条剥去信封的超新星遗迹,预计具有恒星伴星,尽管爆炸后未发现任何东西。

在由ARC引力波发现卓越中心(OzGrav)领导的最近发表的一项研究中,研究人员提出了一种新的方案来创建这些孤独的剥离包层恒星。

OzGrav研究人员和该研究的主要作者平井凉介(Ryosuke Hirai)博士解释说:“在我们的情况下,剥离包层的恒星曾经与质量非常相似的双星伴星。由于质量相似,所以它们的寿命非常相似,意味着当第二颗恒星也接近死亡时,第一颗恒星也会爆炸。”

在生命的最后一百万年中,众所周知,大质量的恒星成为红色的超巨星,其外层不稳定且膨胀。因此,如果双星系统的第一个超新星撞击浮肿的红色超巨星,它很容易剥离外层,使其成为一个被剥离的包络星。超新星之后恒星破裂,因此第二颗恒星成为孤独的恒星寡妇,并且在其爆炸一百万年后似乎将是单颗。

该研究对超新星撞击红色超巨星的流体动力学模拟的快照。图片来源:平井凉介博士

OzGrav科学家对超新星与红色超巨星相撞进行了流体动力学模拟,以研究通过该过程可以去除多少质量。他们发现,如果两颗恒星距离足够近,超新星就可以将伴星的近90%的外壳层(外层)剥落。

平井说:“这足以使二元系统中的第二个超新星变成带包络的超新星,这证实了我们提出的情况是合理的。” “即使距离不够近,它仍然可以去除大部分外层,这使本来就不稳定的包膜更加不稳定,从而导致其他有趣的现象,例如脉动或喷发。”

如果发生OzGrav的情况,则剥离的信封应以单侧壳的形式漂浮在距第二个超新星站点约30至300光年的地方。最近的观察表明,确实有一个材料壳位于距Cas A约30至50光年的地方。

平井补充说:“这可能是间接证明Cas A最初是通过我们的情况产生的,这解释了为什么它没有双星伴星。我们的模拟证明,我们的新情况可能是解释起源的最有希望的方式之一最著名的超新星遗迹之一,CasA。”

OzGrav科学家还预测,这种情况可能产生的结果范围要大得多,例如,它可能产生相似数量的部分剥离的恒星。将来,探索这些部分剥离的恒星会发生什么以及如何观察它们将变得很有趣。

Top