
SN 2014C:非凡超新星的多波長合成
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)cnBeta:由得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Benjamin Thomas領(lǐng)導(dǎo)的一個多國天文學(xué)家小組利用該大學(xué)麥克唐納天文臺的Hobby-Eberly望遠(yuǎn)鏡(HET)的觀測結(jié)果,揭開了關(guān)于幾年前發(fā)現(xiàn)的新星、甚至現(xiàn)在還在演變的波長
上海徐匯(外圍)中高端外圍上門服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)恒星爆炸的一個令人困惑的謎團(tuán)。這些結(jié)果于4月27日發(fā)表《天體物理學(xué)雜志》上,合成將幫助天文學(xué)家更好地理解大質(zhì)量恒星如何生存和死亡的非凡超過程。
當(dāng)一顆爆炸的新星恒星首次被探測到時,世界各地的波長天文學(xué)家開始用望遠(yuǎn)鏡跟蹤它,因為它發(fā)出的合成光隨著時間的推移迅速變化。他們看到來自超新星的非凡超
上海徐匯(外圍)中高端外圍上門服務(wù)vx《356+2895》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)光越來越亮,最終達(dá)到峰值,新星然后開始變暗。波長通過記錄光的合成亮度的這些峰值和谷值的時間(稱為 “光變曲線”),以及在不同時間發(fā)出的非凡超光的特征波長,他們可以推斷出該系統(tǒng)的新星物理特征。
Thomas說:“我認(rèn)為這種科學(xué)真正酷的波長地方在于,我們正在尋找來自原生系統(tǒng)的物質(zhì)的發(fā)射,這些物質(zhì)在它作為超新星爆炸之前就已經(jīng)被拋出。因此這就形成了一種時間機(jī)器。”
2014C超新星的前身是一個雙星系統(tǒng),是一個兩顆恒星互相環(huán)繞的系統(tǒng)。質(zhì)量更大的恒星演化得更快,膨脹,并將其外層的氫氣輸給了伴星。第一顆恒星的內(nèi)部核心繼續(xù)將較輕的化學(xué)元素燃燒成較重的元素,直到它的燃料耗盡。當(dāng)這種情況發(fā)生時,一直支撐著這顆恒星的巨大重量的內(nèi)核的外向壓力就會消散。這顆恒星的核心崩潰了,引發(fā)了一場巨大的爆炸。
這使得它成為一種天文學(xué)家稱之為"Ib型"的超新星。特別是,Ib型超新星的特點是在其噴出的物質(zhì)中不顯示任何氫,至少在開始時是這樣。
自當(dāng)年發(fā)現(xiàn)SN 2014C以來, Thomas和他的團(tuán)隊一直從麥克唐納天文臺的望遠(yuǎn)鏡中關(guān)注它。世界各地的許多其他團(tuán)隊也用地面和太空的望遠(yuǎn)鏡對其進(jìn)行了研究,并在不同類型的光線下進(jìn)行研究,包括來自地面甚大天線陣的無線電波、紅外光和來自天基錢德拉天文臺的X射線。
但是,所有各種望遠(yuǎn)鏡對SN 2014C的研究并沒有形成天文學(xué)家認(rèn)為 Ib 型超新星應(yīng)該如何表現(xiàn)的連貫圖景。
首先,來自Hobby-Eberly望遠(yuǎn)鏡(HET)的光學(xué)特征顯示SN 2014C含有氫氣--這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)也是由另一個團(tuán)隊使用不同的望遠(yuǎn)鏡獨立發(fā)現(xiàn)的。
“對于一個Ib型超新星開始顯示氫氣是完全奇怪的,” Thomas說。“只有少數(shù)幾個事件被證明是類似的。”
第二件事,氫氣的光學(xué)亮度(光變曲線)表現(xiàn)得很奇怪。>來自SN 2014C的大多數(shù)光變曲線--無線電、紅外線和X射線--都遵循預(yù)期的模式:它們變得更亮,達(dá)到峰值,然后開始下降。但是來自氫氣的光學(xué)光保持穩(wěn)定。
得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校教授和團(tuán)隊成員J. Craig Wheeler說:“我們一直糾結(jié)的謎團(tuán)是‘我們?nèi)绾螌⑽覀儗錃饧捌涮卣鞯牡驴怂_斯HET觀測融入到(Ib型)的畫面中?’”
研究小組意識到,問題在于以前關(guān)于這個系統(tǒng)的模型假定超新星已經(jīng)爆炸并以球形方式發(fā)出沖擊波。來自HET的數(shù)據(jù)顯示,這一假設(shè)是不可能的--一定發(fā)生了其他事情。Wheeler說:“它就是不符合球形對稱的情況。”
研究小組提出了一個模型,即原生雙星系統(tǒng)中兩顆恒星的氫氣包絡(luò)合并形成一個“共同包絡(luò)結(jié)構(gòu)”,其中兩顆恒星都包含在一個單一的氣體包絡(luò)中。然后,這對恒星在圍繞著這兩顆恒星的一個膨脹的、盤狀的結(jié)構(gòu)中排出了那個包絡(luò)。當(dāng)其中一顆恒星爆炸時,其快速移動的噴出物與緩慢移動的圓盤相撞,并以中間速度的“邊界層”沿圓盤表面滑動。研究小組認(rèn)為,這個邊界層是他們探測到的氫氣的來源,然后用HET研究了七年之久。
因此,HET數(shù)據(jù)變成了揭開超新星SN 2014C之謎的鑰匙。“從廣義上講,大質(zhì)量恒星如何失去其質(zhì)量的問題是我們所追求的大科學(xué)問題,”Wheeler說。“有多少質(zhì)量?它在哪里?它是什么時候噴射出來的?通過什么物理過程?這些都是我們要追求的宏觀問題。”
Wheeler說:“而2014C被證明是一個非常重要的單一事件,說明了這個過程。”