罕見“超亮”超新星被追蹤至“重金屬”星系

這一發現引發了關於這些巨大宇宙爆炸本質的新問題

這張來自哈勃太空望遠鏡的2012年影像顯示,海山二星系,一個可能正處於超亮超新星爆炸邊緣的附近星系,正在劇烈翻騰。

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新的研究表明,最強大的爆炸恆星出現在意想不到的地方。科學家在新的研究中表示,事實證明,這些超亮的“反叛”超新星可以在“重金屬”區域形成,使用比氫和氦更重的元素。

當巨大的恆星耗盡燃料並坍縮時,就會發生超新星爆發,從而產生一種爆炸,其亮度可以短暫地超過其所在的星系。在過去的十年中,發生了數千顆超新星,但其中只有大約50顆是“超亮的”,這意味著它們的亮度是普通超新星的100倍。

新的研究聚焦於一顆名為SN 2017egm的超新星,它於5月23日在歐洲航天局的蓋亞衛星的觀測範圍內爆炸,該衛星負責監測恆星的位置。研究人員在一份宣告中說,如果它在銀河系中爆炸,它看起來會像地球上看到的滿月一樣明亮。[超新星照片:恆星爆炸的精彩影像]


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事實上,SN 2017egm 不僅是超亮的,而且距離非常近:距離我們只有 4.2 億光年,比任何其他觀察到的同類型超新星近三倍。

更奇怪的是,超新星在一個螺旋星系中爆炸,該星系中含有大量比氫和氦更重的元素。(這些元素在天文學中被稱為“金屬”。)在此之前,研究人員在金屬含量較低的矮星系中發現了超亮超新星,根據該宣告

這項工作標誌著天文學家首次發現一顆在大型螺旋星系中、在富含金屬的區域爆炸的超亮超新星。因此,在形成這些爆炸時,缺乏金屬可能不像天文學家之前認為的那麼重要。

該研究的主要作者、哈佛-史密森天體物理中心(位於馬薩諸塞州劍橋)的天文學家馬特·尼科爾在宣告中說:“超亮超新星已經是超新星世界中的搖滾明星了。我們現在知道,其中一些超新星,可以這麼說,喜歡重金屬,並在像我們自己的銀河系這樣的星系中爆炸。”

研究人員還調查了是什麼讓SN 2017egm 如此明亮。他們得出的結論是,超新星可能是由一顆名為磁星的快速旋轉的死亡恆星驅動的。由超新星產生的這種超高密度、旋轉的中子星可以繼續產生磁力,這將加熱超新星遺留下來的膨脹氣體。

SN 2017egm 與其他超亮超新星具有磁星特性,但研究人員指出,新發現的超新星確實存在一些差異。

例如,SN 2017egm 可能噴射出的質量少於其超新星對應物,因為其巨大的恆星可能在爆炸前就已釋放了質量。此外,SN 2017egm 的磁星的自旋速度可能比平時慢。

由於超新星離太陽太近,目前天文學家看不到它,但在經歷了兩個多月的隱匿之後,它將於 9 月 16 日重新出現。

西北大學的天文學家、該研究的合作者拉斐拉·馬古蒂在宣告中說:“這應該會打破超亮超新星可以被追蹤時間的所有記錄。我很興奮地看到這個物體為我們帶來了其他什麼驚喜。”

該研究已被《天體物理學雜誌快報》接受發表,並且在 arXiv.org 上線上提供。尼科爾的團隊於 6 月 18 日使用史密森天體物理天文臺位於亞利桑那州的弗雷德·勞倫斯·惠普爾天文臺的 60 英寸(152 釐米)望遠鏡研究了這顆超新星。

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Elizabeth Howell (she/her), Ph.D., is a staff writer in the spaceflight channel since 2022 covering diversity, education and gaming as well. She was contributing writer for Space.com for 10 years before joining full-time.

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