在数亿光年外的星系中发生巨大宇宙爆炸的碎片并不是普通的超新星,根据对遥远事件的一项新分析,它是由两个物体合并引发的,其中一个是致密的,要么是黑洞,要么是中子星。这一事件的证据称为 VT J121001+495647,是第一次观测到的同类超新星。
加州理工学院的天文学家 Dillon Dong 说: 理论家们预测这可能会发生,但这是我们第一次真正看到这样的事件。
这颗超新星是在 2017 年的一次无线电巡天中发现的,称为甚大阵列巡天(VLASS)。在扫描过程中,VLA 拾取了一个非常明亮的发光射电源,在使用同一望远镜进行的早期调查中没有出现过。
使用 VLA 和WM Keck 天文台进行的后续观测 显示,射电源确实存在,并且与膨胀的超新星残余物与尘埃和气体相互作用一致。
当快速移动的超新星材料膨胀到该材料中时,会产生冲击和热量,产生如此明亮的电磁辐射,我们甚至可以从其他星系探测到它。董和他的团队追踪VT J121001+4959647到4.8亿光年外的一个矮星系。
他们还研究了该天空区域的档案数据,以确定 VT J121001+4959647 何时开始变亮。他们发现了 2014 年由国际空间站上的全天 X 射线图像监视器 (MAXI) 仪器接收到的一束软 X 射线。
所有这些观察使研究人员能够重建超新星的历史。至少有一些被超新星加热的尘埃和气体必须来自某个地方。他们认为,最有可能的地方是垂死的恒星本身,作为二元系统的一半,随着时间的推移,它可能会失去一部分气体,被重量级的同伴剥离。
这种早期和显着的质量损失更符合双星而不是单星,因为双星系统在生命结束时倾向于将质量从一颗恒星转移到另一颗恒星。这是因为系统的衰变轨道逐渐使它们靠得更近。
我们以前见过这个;这在包括白矮星在内的低质量系统中并不少见,白矮星是一颗恒星坍缩的核心残余物,其质量高达太阳死亡前的八倍。由于大多数恒星被认为是双星出生和生活的,预计至少有一些也会以这种方式死去。
质量更高的系统,例如双中子星和黑洞也已通过引力波天文学探测到。但是产生VT J121001+4959647的超新星不是这种事件。
相反,根据团队的重建,这两颗恒星很可能是作为双星诞生的,其中一颗比另一颗更大。由于质量较大的恒星往往比较小的恒星寿命更短,因此较重的恒星首先到达生命的尽头,坍缩成中子星或黑洞。
随着这两个天体在衰变轨道上逐渐靠近,这颗致密的死星开始从它的兄弟姐妹身上吸食物质。但这不是一个好的、整洁的过程,哦不。来自较轻恒星的物质被四面八方抛出,形成围绕两颗恒星运行的物质环面。从我们的角度来看,该团队认为这个过程大约在 300 年前就开始了。
最终,两颗恒星合并,这颗致密的大质量天体到达并破坏其伴星的核心,中断了提供向外压力的融合过程,并导致核心坍塌,一颗超新星。但是,当核心坍塌时,它在入侵的恒星周围短暂地形成了一个吸积盘,喷射出一股喷射流,冲破了裂缝并进入了太空。
这就是 MAXI 发现的 X 射线射流的产生原因。VLASS 探测到的无线电辉光是由超新星的喷射物引起的,它比早期的质量损失事件更快地进入太空。当超新星喷射物赶上较早的物质时,它猛烈撞击它,产生辉光。
研究人员说,至于爆炸的恒星,它被超新星杀死可能只是时间问题——被死亡的恒星核心撞击只会加速这个过程。
加州理工学院的天文学家格雷格·哈利南说: 这个拼图的所有部分组合在一起,讲述了这个惊人的故事,很久以前爆炸的一颗恒星的残余物陷入了它的伴星,导致它也爆炸了。
页面更新:2024-03-03
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