超新星被當場抓住,被視為缺失的環節

首次在爆炸中期被捕獲的超新星是否是一次失敗的伽馬射線暴?

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研究人員為今年早些時候被當場捕獲的前所未有的恆星爆炸提供了一種新的解釋。

一個天文學家小組在 5 月宣佈,他們目睹了超新星 2008D 的初始 X 射線閃光,該超新星是在距離我們約 9000 萬光年的螺旋星系 NGC 2770 中發現的。

他們的看法是:這證實了長期存在的超新星X 射線爆發模型,其中從坍縮恆星核心發出的衝擊波在到達恆星表面時會釋放 X 射線。但有些人持懷疑態度,因為 X 射線閃光持續了相當長的時間——幾百秒——而典型的超新星預期持續時間只有幾十秒。

另一個研究團隊今天在《科學》雜誌上指出,X 射線“爆發”更可能是當恆星坍縮成黑洞時噴出的高速物質噴流的產物。他們的結論基於超新星的光學餘輝。

德國加興的馬克斯·普朗克天體物理研究所的研究員保羅·馬紮利(Paolo Mazzali)和他的同事是那些將光學望遠鏡對準 SN 2008D 幾周的人之一,此前美國宇航局的地球軌道斯威夫特伽馬射線暴觀測站恰好在天文學家監測早期超新星時探測到它。

根據其光譜,他們估計 2008D 的爆炸能量約為普通超新星的六倍,質量大約是太陽的七倍。他們說,這些特徵使其介於典型的超新星和更強大的版本(有時稱為超新星)之間,後者被認為會產生伽馬射線暴,這是已知的最具能量的爆炸。

結果證實,SN 2008D 顯然像超新星和某些威力較小的超新星一樣,失去了環繞任何恆星的氫包層。他們只探測到在巨型恆星內部深處發現的元素型別:首先出現的是矽、鈣和氧,隨後是氦。

光譜表明,將恆星炸開的衝擊波以光速的 10% 到 20% 的速度移動——接近在超新星中看到的速度,馬紮利說——但它逐漸消失了。他們將這種模式解釋為證據,表明內爆恆星開始噴射物質,其形式是一種較弱的版本,即被認為是由超新星形成的黑洞產生的高速噴流,但在遇到氦時速度減慢,而氦是超新星中不存在的元素。

“它幾乎製造了一次伽馬射線暴,但沒有,”馬紮利說。他說,由於它沒有發出伽馬射線,因此該事件被誤認為是日常的 Ib 型超新星。“這實際上可能是大多數恆星在質量足夠大以形成黑洞時爆炸的方式,”他說。

不幸的是,研究人員不確定哪些超新星會形成黑洞,因此聲稱 SN 2008D 產生了黑洞還為時過早,普林斯頓大學的天體物理學家亞當·伯羅斯(Adam Burrows)說,他是最初的 SN 2008D 研究的合著者。

哈佛大學領導的那個小組認為,X 射線不是由噴流產生的,而是由超新星衝擊波在穿過從垂死恆星中吹出的氫時產生的。然而,伯羅斯說,這種解釋本身就有問題,因為資料雖然質量很高,但由於望遠鏡時間有限而不夠完整。

“我們真的不知道哪個模型可能是正確的,”他說。“可能存在每個模型都有其用處的物體。”但如果沒有更多的資料可供參考,他不會為 SN 2008D 押注於其中任何一個模型。“我認為兩種解釋都有些牽強。”

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