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天国学家发掘黑洞撕裂恒星是不行普及的场合,

2019-08-15 17:45

科学家在100亿光年外的一个星系里发现了一颗超亮超新星,这是迄今发现的最遥远超新星之一,爆发于宇宙大爆炸之后约35亿年,当时正值一些天文学家所称的“宇宙正午”,即恒星形成最剧烈的时期。

英国南安普敦大学2月21日发表公报说,天文学家进一步证实了此前发现的罕见超新星是迄今观察到距离地球最远的一颗超新星。

中新社休斯敦3月22日电 12亿光年以外,持续20分钟,一颗恒星爆炸变成超新星过程中发出的冲击波,被美国宇航局的太空望远镜成功捕获,这是人类首次完整记录到超新星爆炸过程。

谢菲尔德大学的科学家们早在2005年就观测到了这15个碰撞星系,不过,当他们在2015年再次对其进行观测时,他们注意到其中一个星系F01004-2237似乎在经历某种变化。

国际科研项目“暗能量调查”的科学家在新一期英国《皇家天文学会月刊》上报告说,这一发现为研究“宇宙正午”时期的恒星和星系演化提供了新线索。

超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。名为DES16C2nm的超新星此前由国际科研项目“暗能量调查”利用大型天文观测设备在2016年8月首次探测到。南安普敦大学学者领衔的团队对这一探测结果进行了深入分析。

402com永利1站,据CNN和太空网22日报道,美国宇航局用于发现行星的开普勒太空望远镜,拍摄到这颗距离地球12亿光年,直径比太阳大500倍的红色巨型恒星发生超新星爆炸,并在这一过程中首次捕捉到爆炸冲击波的可见光。

腾讯太空讯 据国外媒体报道,当星系相撞时,产生的影响往往无比壮观。虽然这种情况只有几亿年才会发生一次,而且持续时间通常长达上百万年,但从天文学角度来看,这其实是个非常普遍的状况。而且有意思的是,其中一个最令人惊叹的后果——恒星被超大质量黑洞(SMBH)撕裂——也是非常常见的。天文学界称这个过程为恒星互噬,或者“潮汐力瓦解事件”(Tidal Disruption Events,TDEs)。一直以来,天文学家都认为这种现象非常罕见。不过根据由谢菲尔德大学带领的一项新研究发现,其实这种现象比我们之前想象的更常见百倍。

这颗超新星编号为DES15E2mlf,最初于2015年11月由智利托洛洛山泛美天文台的布兰科望远镜观测到,当时它的亮度处于峰值。随后,研究人员又利用其他望远镜进行了后续观察。

他们在美国《天体物理学杂志》上发表报告说,这颗超新星的光耗时105亿年才抵达地球,这几乎是宇宙年龄的四分之三。通常认为,宇宙诞生于距今138亿年前。而且,这是一颗超亮超新星,是一种极度明亮且非常罕见的超新星。超亮超新星的亮度通常比普通超新星高10到100倍。

由于该过程仅持续20分钟,开普勒捕捉到这一瞬间被NASA称之为“天文学家研究调查的里程碑”。这一研究结果已被接受在美国《天体物理学杂志》上发表。

1975年,天文学家们首次提出TDEs这个概念,用来形容星系中央的黑洞对恒星造成的不可避免的后果。若恒星距离SMBH足够近,受到其潮汐力的影响,此时物质会被逐渐剥离,在黑洞周围形成绳索的形状。这个过程会引发剧烈的燃烧现象,亮度是星系中所有恒星总和的上亿倍。由于黑洞引力极大,光都无法逃离其表面,但TDEs可以用来定位SMBH在星系中的位置,研究它们是如何吸积物质的。以前,天文学家们都是通过大面积的观测设备来确定TDEs发生的频率,得出的结论是每个星系每隔一万至十万年会发生一次。

普通超新星是大质量恒星死亡时发生剧烈爆炸产生的。超亮超新星的亮度比普通超新星高10到100倍,人们还不太清楚它们的形成机制。

报告作者之一、南安普敦大学学者马修·史密斯说,来自这一超亮超新星的紫外线光可以让人了解到这次爆炸中产生的金属总量以及爆炸本身达到的温度,这些信息对探知这类宇宙爆炸的成因非常关键。

由印第安纳州圣母大学天体物理学教授葛纳维奇(Peter Garnavich)领衔的国际研究团队,分析了开普勒太空望远镜3年周期内从500个星系中捕获的数据,观测了多达50万亿颗恒星,结果寻找到两颗超新星。

不过,通过使用威廉·赫歇耳望远镜,谢菲尔德大学物理与天文学院的科学家们对15个正在经历星系碰撞的超亮红外星系进行了观测。通过比较一个在十年中两次被观测到的星系的数据,他们确认了一个TDE正在发生。谢菲尔德大学的科学家们早在2005年就观测到了这15个碰撞星系,不过,当他们在2015年再次对其进行观测时,他们注意到其中一个星系F01004-2237似乎在经历某种变化。研究团队还参考了哈勃太空望远镜和卡特里那巡天系统的相关数据。

以往发现的超亮超新星所在星系质量都较小,使科学家认为小星系缺乏重元素的环境有利于产生超亮超新星。但观测显示DES15E2mlf所在的星系是一个普通的大质量星系,这迫使人们重新思考超亮超新星的形成问题。研究人员说,新发现意味着银河系也可能曾经拥有产生超亮超新星的条件。

超新星研究对了解恒星和星系演化十分重要。参与此次研究的天文学家表示,在掌握如何寻找超亮超新星后,他们下一步将继续搜索更多来自遥远深空的类似天文现象,以便分析它们的类型和发生次数。

402com永利1站 1资料图:超新星爆炸画面。(图片来源:NASA官网)

他们发现F01004-2237(距离地球约17亿光年)的亮度发生了巨大的变化。通常来说,这种燃烧现象是由超新星或SMBH吸积物质造成的。不过,这种燃烧现象的特性更符合TDE。与此同时,我们还可以推测TDEs很有可能也会发生在我们生命周期内的其他星系内。上一次直接观测到这种现象是2015年,全天自动测量超新星(ASAS-SN)在40亿光年外探测到一个超亮现象,后续研究表明这是由于一颗恒星被旋转的SMBH吞噬所造成的。

葛纳维奇教授在声明中说,“两颗星体巨大到能轻松覆盖地球围绕太阳运行的轨道。”

随着科学设备不断升级,像詹姆斯·韦伯这样的下一代望远镜将在不久的将来被投入使用,届时或许能证明这种壮观的景象发生的频率其实更高。

研究人员在较大超新星KSN 2011D上第一次观测到“冲击波”,但在发现的另一颗较小超新星KSN 2011A(太阳的300倍,距地球7亿光年)上却没有。他们猜想,这可能是因为小的超新星周围环绕气体,遮挡了其产生的“冲击波”。

超新星是大质量恒星生命将终结时,重力导致其核心崩溃所引发的剧烈爆发现象,从而形成超新星。当恒星内核塌缩时向外发送激波,冲破恒星表面产生异常明亮的闪光,被称为“冲击波”,最高亮度甚至比某些星系更为耀眼,其辐射出的能量如同太阳或普通恒星一生所辐射的总量。

“研究这些恒星以及爆炸如何、为什么发生,是我们理解宇宙形成的重要组成部分。”NASA艾姆斯研究中心开普勒项目科学家豪威尔(Steve Howell)指出,“宇宙中全部重元素都来自超新星爆炸,例如所有地球上甚至人体内的银、镍和铜,都来自于垂死恒星的大爆炸。生命的存在就是因为超新星。”

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