首次發現迷你超新星

天文學家發現了一種新型超新星,這是一種恆星爆炸,其威力如此之弱,科學家們稱之為微型恆星爆發

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天文學家發現了一種新型超新星,這是一種恆星爆炸,其威力如此之弱,科學家們稱之為微型恆星爆發。

超新星代表著恆星的死亡,它們在強大的爆炸中坍塌。它們通常分為兩大類;新型超新星,稱為 Iax 型,“本質上是一種迷你超新星”,主要研究員、哈佛-史密森天體物理中心的天文學家瑞安·弗利說。“它是超新星幼崽中的矮子。”

超新星是科學已知的最強大的恆星爆炸,在宇宙邊緣都可見。兩種主要型別中的第一種,Ia 型超新星,發生在白矮星從伴星虹吸過多質量後死亡。相比之下,II 型超新星發生在質量約為太陽 10 到 100 倍的恆星核心燃料耗盡並在不到一秒的時間內坍塌成一個非常緻密的團塊,向外噴射出明亮輻射之後。


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2002 年,研究人員開始注意到,許多超新星似乎與常規 Ia 型超新星相似,但明顯更暗淡。一些超新星的光度僅為 Ia 型超新星峰值光度的 1%。現在,基於過去和新的觀測,弗利和他的同事們已經確定了 25 個他們稱之為 Iax 型超新星的例子。[超新星爆炸的驚人照片]

“這確實是一種新型的恆星爆炸,”弗利告訴 SPACE.com。

雙星
科學家收集的資料表明,與 Ia 型超新星一樣,Iax 型超新星也來自包含白矮星和伴星的雙星系統。在 Iax 型超新星中,伴星顯然已經失去了其外部氫,使其主要由氦組成。然後,白矮星繼續從它們的伴星那裡積累氦。

目前尚不清楚 Iax 型超新星期間究竟發生了什麼。伴星外殼中的氦可能會發生核聚變,向白矮星噴射衝擊波,使其爆炸。另一方面,白矮星從其伴星那裡積累的所有氦可能會改變白矮星內部的密度和溫度,迫使恆星內部的碳、氧甚至可能是氦發生聚變,從而引發爆炸,弗利解釋道。

在任何情況下,似乎在許多 Iax 型超新星中,白矮星實際上在爆炸中倖存下來,這與 Ia 型超新星不同,在 Ia 型超新星中,白矮星完全被摧毀。

弗利說:“這顆恆星會受到打擊和挫傷,但它可能會活到另一天。” “我們不太確定為什麼只有部分恆星可能會被摧毀。這是一個我們目前正在努力解決的難題。”

弗利計算出,Iax 型超新星的常見程度約為 Ia 型超新星的三分之一。迄今為止檢測到的 Iax 型超新星如此之少的原因是,最暗淡的 Iax 型超新星亮度僅為 Ia 型超新星的百分之一。

弗利說:“Iax 型超新星並不罕見,它們只是很暗淡。” “一千多年來,人類一直在觀測超新星。一直以來,這個新的類別都隱藏在陰影中。”

年輕的恆星系統
迄今為止,在充滿老年恆星的橢圓星系中,尚未觀察到 Iax 型超新星。這表明這些超新星來自年輕的恆星系統。

預計智利的未來大型綜合巡天望遠鏡在其一生中將探測到 100 萬顆超新星,這意味著它應該發現超過 10,000 顆 Iax 型超新星——大約與天文學家迄今發現的 Ia 型超新星數量一樣多,研究人員表示。

弗利說:“還有可能存在非常靠近我們的 Iax 型超新星,我們可以觀察它們以獲得更多答案。” “我們想知道一顆恆星失去一半恆星質量或十分之一的頻率等資訊。目前,我們沒有統計資料來回答其中的一些問題。”

科學家們在一篇已被《天體物理學雜誌》接受發表的論文中詳細介紹了他們的發現。

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Charles Q. Choi is a frequent contributor to 大眾科學. His work has also appeared in The New York Times, Science, Nature, Wired, and LiveScience, among others. In his spare time, he has traveled to all seven continents.

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