首页 > 解谜 > 未解之谜 > 大爆炸
x

天文学家首次探测到一颗垂死白矮星大爆炸

大爆炸 2026-02-13 菜科探索 +
简介:这张图片展示了银河系中一些最古老的恒星——古老的白矮星——由美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄。

鸣谢:NASA和

【菜科解读】

  

天文学家首次探测到一颗垂死白矮星大爆炸的无线电信号

  这张图片展示了银河系中一些最古老的恒星——古老的白矮星——由美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄。

鸣谢:NASA和H. Richer(不列颠哥伦比亚大学)

  据斯图尔特·赖德和埃里克·库尔的《对话》:当恒星像我们的孙蝶一样时,它们往往会发出呜咽声而不是巨响——除非它们碰巧是双星系统的一部分,可能会引发超新星爆炸。

  现在,天文学家首次在4亿多光年外的星系中发现了这种事件的无线电信号。

这一发现发表在5月17日的《自然》杂志上,为伴星可能是什么样子提供了诱人的线索。

  恒星爆炸式死亡

  当比我们的太阳重八倍的恒星开始耗尽其核心的核燃料时,它们的外层就会爆炸。

这一过程产生了被误称为行星状星云的彩色气体云,并留下了被称为白矮星的致密炽热核心。

  我们的太阳将在大约50亿年后经历这一转变,然后慢慢冷却并消失。

然而,如果白矮星以某种方式增加重量,当它的质量超过我们太阳的1.4倍时,自毁机制就会启动。

随后的热核爆炸摧毁了恒星,这是一种独特的爆炸,称为Ia型超新星。

  但是额外的质量是从哪里来的呢?

  我们过去认为这可能是气体从一颗靠近轨道的较大伴星上剥离下来。

但恒星往往是杂乱的食客,会把气体洒得到处都是。

超新星爆炸会冲击任何溢出的气体,使其以无线电波长发光。

然而,尽管进行了几十年的搜索,射电望远镜从未探测到一颗年轻的Ia型超新星。

  相反,我们开始认为Ia型超新星一定是成对的白矮星向内螺旋运动,以相对干净的方式融合在一起,没有气体冲击,也没有无线电信号。

  

天文学家首次探测到一颗垂死白矮星大爆炸的无线电信号

  鸣谢:亚当·马卡连柯/W. M .凯克天文台,作者提供

  一种罕见的超新星

  超新星2020eyj于2020年3月23日在夏威夷由望远镜发现。

在最初的七周左右,它的表现与其他Ia型超新星几乎一样。

  但在接下来的五个月里,它的亮度不再减弱。

大约在同一时间,它开始显示出异常富含氦的气体特征。

我们开始怀疑超新星2020eyj属于Ia型超新星的一个罕见子类,在这种超新星中,冲击波以每秒10,000多公里的速度扫过只能从幸存的伴星外层剥离的气体。

  为了证实我们的预感,我们决定测试是否有足够的气体被电击产生无线电信号。

由于这颗超新星太偏北,无法用Narra1i附近的澳大利亚望远镜紧凑型阵列等望远镜进行观测,我们转而使用遍布英国的射电望远镜阵列,在爆炸约20个月后观测这颗超新星。

  令我们非常惊讶的是,我们首次在无线电波长上清晰地探测到了一颗“幼年”Ia型超新星,大约五个月后的第二次观测证实了这一点。

这是否可能是并非所有Ia型超新星都是由两颗白矮星合并而成的“确凿证据”?

  耐心是有回报的

  Ia型超新星更显着的特性之一是,它们似乎都达到了几乎相同的峰值亮度。

这与它们在爆炸前都达到了相似的临界质量是一致的。

  正是这一属性让天文学家布莱恩·施密特(Brian Schmidt)和他的同事们在20世纪90年代末得出了他们获得诺贝尔奖的结论:自大爆炸以来,宇宙的膨胀并没有在重力作用下放缓(正如所有人所预料的那样),而是由于我们现在所说的暗能量的影响而加速。

  因此,Ia型超新星是重要的宇宙物体,事实上我们仍然不知道这些恒星爆炸是如何发生的,何时发生的,或者是什么使它们如此一致,这一直是天文学家的担忧。

  特别是,如果合并的白矮星对的总质量可以达到我们太阳质量的三倍,为什么它们释放的能量都差不多呢?

  我们的假设(和无线电确认)是,当足够多的氦气从伴星剥离并到达白矮星表面,推动其超过质量极限时,超新星2020eyj发生了,这为这种一致性提供了一个自然的解释。

  现在的问题是,为什么我们以前没有在任何其他Ia型超新星中看到过这种无线电信号。

也许我们在爆炸后试图探测它们太快了,太容易放弃了。

或者,也许并不是所有的伴星都富含氦,并大量脱落它们的气体外层。

  但是正如我们的研究表明的那样,耐心和坚持有时会以我们意想不到的方式获得回报,让我们听到遥远恒星垂死的低语。

伊朗布什尔核电站遭袭

广告 伊朗布什尔核电站遭袭 17:03 广告 广告 广告 了解详情 > 会员跳广告 首月9.9元 秒后跳过广告 开通搜狐视频黄金会员,尊享更高品质体验! 1080P及以上画质仅为黄金会员专享> 开通/续费会员 抱歉,您观看的视频加载失败 请检查网络连接后重试,有话要说?请点击 我要反馈>> 正在切换清晰度... 播放 按esc可退出全屏模式 00:00 00:00 01:55 广告 只看TA 高清 倍速 剧集 字幕 下拉浏览更多 5X进行中 炫彩HDRVIP尊享HDR视觉盛宴 超清 720P 高清 540P 2.0x 1.5x 1.25x 1.0x 0.8x 50 哎呀,什么都没识别到 反馈 循环播放 跳过片头片尾 画面色彩调整 AI明星识别 视频截取 跳过片头片尾 是 | 否 色彩调整 亮度 标准 饱和度 100 对比度 100 恢复默认设置 关闭 复制全部log 当地时间24日晚,伊朗南部布什尔核电站再次遭到袭击。

伊朗伊斯兰革命卫队当天发布公告称,伊朗发动了“真实承诺-4”行动第79波攻势,对多个以色列目标实施打击。

总台记者 李健南:伊朗南部布什尔核电站在24日21:08再次遭到袭击,本次袭击击中了该核电站的空地区域,没有造成人员、财产和技术损失,但这已经是美以伊战争爆发以来,布什尔核电站的第二次遭袭。

伊朗原子能组织表示,袭击和平核设施违反国际法,将给地区安全造成危险且不可挽回的后果。

另外,24日晚,伊朗中部城市亚兹德、南部城市设拉子均传出爆炸声。

居住在亚兹德的伊朗民众说,当晚的爆炸声音巨大,是美以伊战争爆发以来,当地居民感受到的最强烈的爆炸之一。

24日晚,伊朗军队发表公告称,当天上午,伊朗军队继续开展行动,使用地对地导弹袭击了伊拉克埃尔比勒机场区域、受到美以支持的反伊朗组织集结地。

此外,截至目前,伊朗伊斯兰革命卫队已经发动了“真实承诺4”的第79波军事行动,使用“海巴尔·谢坎”“伊马德”“泥石”等多型号导弹和无人机,打击了以色列多地的军事目标。

同一天,伊朗伊斯兰革命卫队地面部队司令卡拉米视察了该国西南部的胡齐斯坦省的卫队部队,并表示该地区的部队已经做好了充分准备,处于最高备战状态。

他强调,敌人的任何威胁和侵略伊朗的行径,都将遭到严厉回应。

分析指出,由于胡齐斯坦省临近布什尔省,卫队此举意在回应美国“或将利用地面部队,攻占伊朗布什尔省的哈尔克岛”的潜在计划。

来源:央视财经

天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程,这一过程激发了剧烈的恒星形成活动,并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术,通过分析星系气体中的化学特征,重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源:MelissaWeiss/哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹,天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队,首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系,以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征,重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志,提出了一种强大的新方法,用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中,以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说,我们希望理解自身起源:银河系是如何形成的?我们今天呼吸的氧气又是如何产生的? 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究,研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据,这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系,这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光,激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式,科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道,星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素,而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响,包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动,以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图,源自其光谱测光数据立方体,该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像,通过平衡B(蓝)、V(可见光)和R(红)波段的连续谱图像,近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像,从TYPHOON数据立方体中提取,中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见,这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量,勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线(氮、硫以及三种诊断线的合成图像)为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢:B.Madore,卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化,并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对,研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程,时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明,该星系的中心区域形成较早,并迅速富集了氧元素。

相比之下,外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚,很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近,非常令人兴奋,哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示,我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言,研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统,随后通过多次与较小邻近星系的并合,逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示,这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史,从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为,这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式,因为该项目中理论研究与观测工作各占一半,二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合,才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系,有助于科学家更深入地理解银河系的起源,并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗?凯利问道,它们的形成过程是否存在差异?它们现在的氧元素分布在哪里?我们的银河系在哪些方面有所不同,或者是否具有独特之处?这些问题正是我们想要解答的。

BY: Smithsonian FY: AI 如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

天文学家首次探测到一颗垂死白矮星大爆炸

点击下载文档

格式为doc格式