皮皮虾科普网

皮皮虾科普网
分享国内外科学知识
皮皮虾科普网-国内外科学-科技-科普

首次用X射线检查富含钙的超新星

更新时间:2020-09-11 18:31点击:

  这些被称为“ 富含钙的超新星”的恒星爆炸是如此罕见,以至于天体物理学家一直努力寻找并随后对其进行研究。因此,这些超新星的性质及其产生钙的机制仍然难以捉摸。

首次用X射线检查富含钙的超新星

  现在,由西北大学领导的团队可能已经发现了这些罕见的神秘事件的真实本质。研究人员有史以来第一次用X射线成像技术检查了富含钙的超新星,它在恒星生命的最后一个月和最终爆炸中提供了前所未有的瞥见。

  新发现表明,富含钙的超新星是一颗紧凑的恒星,在其生命的最后阶段会散发出外层气体。当恒星爆炸时,其物质与外壳中的松散物质碰撞,发出明亮的X射线。整体爆炸会导致强烈的高温和高压,从而推动产生钙的化学反应。

  主持这项研究的西北大学一年级学生永利·雅各布森·加兰(Wynn Jacobson-Galan)说:“这些事件的数量很少,我们还不知道是什么产生了富含钙的超新星。” “通过观察这颗恒星在达到关键的,动荡的结局之前的最后一个月所做的事情,我们凝视着一个以前未曾探索过的地方,为瞬态科学开辟了新的研究途径。”

  这项研究的资深作者西北航空的拉法拉·马古蒂(Raffaella Margutti)表示:“在这次事件发生之前,我们已经获得了有关什么富含钙的超新星的间接信息。” “现在,我们可以自信地排除几种可能性。”

  这项研究将于8月5日在“天体物理学杂志 ”上发表。来自15个以上国家/地区的近70位合著者对该论文做出了贡献。

  Margutti是西北大学温伯格文理学院的物理学和天文学助理教授,并且是CIERA(天体物理学跨学科探索与研究中心)的成员。Jacobson-Galan是Margutti瞬态研究小组的NSF研究生研究员。

  业余天文学家乔尔·谢泼德(Joel Shepherd)在西雅图注视时,首次发现了明亮的爆发,被称为SN2019ehk。2019年4月28日,谢泼德使用他的新望远镜观看了距地球5500万光年的螺旋星系Messier 100(M100)。第二天,框架中出现了一个亮橙色的点。Shepherd向社区天文调查报告了异常情况。

  雅各布森-加兰说:“一旦世界知道M100可能存在超新星,就会引发全球合作。” “每个拥有突出望远镜的国家都转向观察这个物体。”

  其中包括美国领先的天文台,例如NASA的Swift卫星,夏威夷的WM凯克天文台和加利福尼亚的里克天文台。可远程访问Keck的西北团队是触发其望远镜检查光波长SN2019ehk的全球众多团队之一。加州大学圣塔芭芭拉分校的研究生Daichi Hiramatsu是第一个触发Swift来研究X射线ehk的人。Hiramatsu还是Las Cumbres天文台的科学家,在其全球望远镜网络监测超新星的长期演变中发挥了关键作用。

  全世界的后续行动进展如此之快,以至于爆炸后仅10小时就观察到了超新星。用Swift探测到的X射线发射只停留了五天,然后完全消失了。

  Margutti说:“在瞬态世界中,我们必须非常非常快地发现事物,然后才能消失。” “最初,没有人在寻找X射线。Daichi注意到了一些东西,并提醒我们注意看起来像X射线的东西的奇怪外观。我们看着这些图像,发现那里有东西。它比任何人都发光得多从来没有想过的理论可以预测富含钙的瞬变在X射线波长下如此发光。”

  尽管所有钙均来自恒星,但富含钙的超新星却是最强大的动力。典型的恒星在一生中会通过燃烧氦气缓慢地产生少量钙。另一方面,富含钙的超新星可在数秒内产生大量钙。

  美国西北航空队使用凯克(Keck)发现,SN 2019ehk散发的天体钙含量最高,是单个天体物理事件中观察到的最多的钙。

  发现新线ehk的简短发光度告诉了另一个有关其性质的故事。西北研究人员认为,恒星在最后几天会散发出一层气体。当恒星爆炸时,其物质与外层相撞,产生明亮,充满活力的X射线爆发。

  雅各布森-加兰说:“光度告诉我们这颗恒星脱落了多少物质,以及该物质离恒星有多近。” “在这种情况下,恒星在爆炸前损失了非常少量的物质。该物质仍在附近。”

  尽管哈勃太空望远镜在过去的25年中一直在观测M100,但功能强大的装置从未记录过这颗恒星-经历了它的最终进化-负责SN2019ehk。研究人员使用哈勃望远镜的图像在爆炸发生之前检查了超新星的位置,并说这是这颗恒星真实本质的又一线索。

  Margutti补充说:“没有爆炸,您将不会知道那里有任何东西。” “甚至哈勃也看不到它。”


首次用X射线检查富含钙的超新星