首顆超千新星可能在奇異的恒星爆炸中被發(fā)現(xiàn)

由加州理工學院領導的研究團隊可能剛剛發(fā)現(xiàn)了首枚超級千諾瓦,一種宇宙現(xiàn)象,一顆恒星以劇烈不同的方式兩次爆炸。

他們對一系列觀測的分析,這些觀測始于引力波今年早些時候探測到的,可能提供了首個已知超新星的證據(jù),隨后是千新星。

超新星發(fā)生在質量遠大于太陽的高速旋轉恒星坍縮爆炸時,通常會留下中子星.

相關報道:科學家們捕捉到超新星撕裂恒星的瞬間,令人驚嘆

而千新星則是由兩顆中子星極其高能的合并產(chǎn)生,這兩顆星通常最初是雙星系統(tǒng)。這些強大的事件會讓人引力波在時空中蕩漾,像鐘聲一樣敲響宇宙的織物。

超千新星的第一級:T這是一顆質量遠大于太陽的高速旋轉恒星的超新星。(加州理工/K. 米勒和R. 赫特(IPAC))

所以當像這樣的引力波被探測到時,LIGO-Virgo-KAGRA合作2025年8月18日,天文學家開始尋找災難性碰撞的跡象。

數(shù)小時內(nèi),天文界搜尋天空,尋找其確切來源,發(fā)現(xiàn)了一個引人入勝且迅速消逝的天體,距離13億光年。

在某些方面,這一特定事件——現(xiàn)稱為AT2025ulz——類似于2017年唯一被“明確確認”的千新星。這場名為GW170817的項目,是科學家們首次確定引力波以及它們的起源。

與GWI70817一樣,AT2025ulz所在地發(fā)現(xiàn)的發(fā)光火星因金等重元素而發(fā)出紅色光芒,表明發(fā)生了能量碰撞。然而,在紅光消退幾天后,AT2025ulz再次亮起,這次光譜中顯示出氫氣;這更像是超新星而非千新星。

那么,那是什么,是超新星還是千新星?研究人員認為兩者都有。

過往研究假設超新星在極少數(shù)情況下可能從快速旋轉的碎片盤中釋放出兩顆中子星,而不僅僅是其中一顆。如果它們立即碰撞并合并,可能產(chǎn)生千新星的引力波信號。

通常,這些合并通常發(fā)生在開放空間,允許無阻礙地觀察其排放。

哥倫比亞大學天文學家兼研究合著者布賴恩·梅茨格通過電子郵件向ScienceAlert解釋,這次合并發(fā)生在“爆炸恒星內(nèi)部,因此任何千新星信號都會被爆炸恒星噴射出的更大質量阻擋”。

同樣重要的是,產(chǎn)生千新星的兩個碰撞天體中包含了一個出人意料的小天體——“至少有一個碰撞天體的質量比典型中子星小,”他說大衛(wèi)·賴策,激光物理學家LIGO以及該研究的合著者之一。

這本身就是一個罕見的發(fā)現(xiàn),因為這些(尚未被發(fā)現(xiàn)的)亞恒星中子星的形成機制仍然是“恒星演化面臨的重大挑戰(zhàn)”。

中子星的尺寸限制通常在2.2到大約3個太陽質量之間,但原則上它們可以達到低至0.1個太陽質量.

理論上,從超新星制造亞恒星中子星只有兩種方法。以下為裂變,當一顆高速旋轉的大質量恒星爆發(fā)超新星,分裂成兩顆中子星而非一顆,或通過一種稱為碎片化的過程。

超千新星的第二級:TWO質量較低的中子星是由超新星產(chǎn)生的,而非通常的單個高質量中子星。(加州理工/K. 米勒和R. 赫特(IPAC))

在后一種情景中,快速旋轉的恒星(至少有20個太陽質量)坍縮,形成一個重達數(shù)個太陽質量的大型旋轉氣體盤。

梅茨格解釋說,盤形成后幾秒鐘內(nèi),在自身引力作用下破碎成“一群較小的團塊,這些團塊隨后又坍縮成低質量中子星,同樣在幾秒鐘內(nèi)”。

梅茨格告訴ScienceAlert,這一過程類似于環(huán)繞原恒星的行星盤形成。

無論如何,這個仍然不確定的結果提醒我們,宇宙將不斷用它無盡的奧秘來驚喜和困惑。它還強調,這些迷人的現(xiàn)象可能隱藏在數(shù)據(jù)中有多重解讀。

超千新星的最后階段:中子星合并,觸發(fā)千新星,產(chǎn)生包括黃金、鉑和鈾在內(nèi)的重金屬。(加州理工/K. 米勒和R. 赫特(IPAC))

需要更多研究來確認超千新星及類似事件。

“未來的千新星事件可能看起來不像,GW170817可能會被誤認為超新星?!?a>結論曼西·卡斯利瓦爾,加州理工學院天文學家,也是該研究的第一作者。

本研究發(fā)表于天體物理學雜志通訊.

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