天文学家首次探测到一颗垂死白矮星大爆炸
鸣谢:NASA和
【菜科解读】
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。
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Narrabri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。
遥远星系中发现一个黑洞正在反复蚕食一颗类似太阳的恒星
该物体预示着一个快速科学的新时代，这是由一种分析卫星X射线望远镜 XRT数据的新方法实现的。
Swift的硬件、软件及其国际团队的技能使其能够在其一生中适应新的天体物理学领域，英国莱斯特大学的天体物理学家、Swift团队的长期成员Phil Evans说。
尼尔·格里尔斯，这个与任务同名的人，监督并鼓励了许多这样的转变。
现在，有了这种新的能力，它可以进行更酷的科学研究。
埃文斯领导了一项关于这颗不幸的恒星及其饥饿黑洞的研究，统称为雨燕J023017.0+283603 或简称雨燕J0230，该研究发表在9月7日的《自然天文学》上。
当一颗恒星离一个巨大的黑洞太近时，重力会产生强烈的潮汐，将这颗恒星分裂成一股气流。
前缘围绕黑洞摆动，后缘逃离系统。
这些破坏性事件被称为潮汐扰乱事件。
天文学家认为它们是碎片与已经围绕黑洞运行的物质盘碰撞时产生的多波长光的耀斑。
最近，天文学家一直在研究这种现象的变化，他们称之为部分或重复的潮汐中断。
在这些事件中，每当轨道运行的恒星经过黑洞附近时，恒星就会向外凸出并脱落物质，但仍然存在。
这个过程一直重复，直到恒星失去太多气体，最后分裂。
单个恒星和黑洞系统的特征决定了科学家观察到的发射类型，从而产生了一系列可以分类的行为。
以前的例子包括每114天发生一次的爆发，可能是由一颗围绕质量为太阳7800万倍的黑洞运行的巨星引起的。
另一个围绕一个质量是太阳40万倍的黑洞每9小时重现一次，很可能是由一个叫做白矮星的轨道恒星煤渣引起的。
雨燕J0230发生在5亿光年以外的一个名为2MASX J02301709+2836050的星系中，由夏威夷的Pan-STARRS望远镜拍摄。
鸣谢:uux.cn/尼尔·波尔研究所/丹尼尔·马莱萨尼2022年6月22日，XRT首次捕获雨燕J0230。
它在大约5亿光年外的北三角座星系中发光。
斯威夫特的XRT大约每隔几周就观察到同一地点的另外九次爆发。
埃文斯和他的团队提出，雨燕J0230是一颗类似太阳的恒星围绕一个质量超过20万倍太阳的黑洞运行时的重复潮汐扰动。
他们估计这颗恒星每经过一次就会失去大约三个地球质量的物质。
这个系统在其他类型的可疑重复破裂之间提供了一座桥梁，并允许科学家模拟不同恒星类型和黑洞大小之间的相互作用如何影响我们观察到的东西。
我们在雨燕的紫外线/光学望远镜收集的数据中搜索了又搜索，寻找事件变亮，伦敦大学学院穆拉德空间科学实验室 MSSL的研究员爱丽丝·布里维尔德说，她从卫星发射前就开始研究仪器。
但是没有任何迹象。
银河系的可变性完全体现在X射线上。
这有助于排除一些其他潜在的原因。
雨燕J0230的发现之所以成为可能，要归功于Evans开发的一种新的自动搜索XRT观测的方法，称为雨燕X射线瞬态探测器。
在该仪器观察到一部分天空后，数据被传输到地面，该程序将其与同一地点以前的XRT快照进行比较。
如果X射线天空的这一部分发生了变化，科学家就会收到警报。
在雨燕J0230的情况下，埃文斯和他的同事能够迅速协调该地区的其他观测。
Swift最初被设计用来研究伽马射线爆发，这是宇宙中最强大的爆炸。
然而，自卫星发射以来，科学家们已经认识到它有能力研究一系列天体，如潮汐破裂和彗星。
雨燕J0230是在菲尔启动他的计划后大约两个月才被发现的，位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的该任务首席研究员s·布拉德利·岑科说。
这对探测器识别其他瞬态事件的能力以及Swift未来探索新的科学空间来说是一个好兆头。
戈达德与宾夕法尼亚州立大学、新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室和弗吉尼亚州杜勒斯的诺斯罗普·格鲁曼航天系统公司合作管理雨燕任务。
其他合作伙伴包括莱斯特大学、MSSL大学、意大利布雷拉天文台和意大利航天局。
“微笑的太阳”实际上是日冕洞？太阳风可以对地球大气层造成严重破坏
根据加利福尼亚大学物理学教授布莱恩-基廷（Brian Keating）的说法，这张在紫外线辐射下描绘的图片实际上显示了所谓的"日冕洞"，即带电的太阳风束，"可以对地球大气层造成严重破坏"。
基廷在接受《华盛顿邮报》采访时说，太阳"微笑"的每只眼睛和嘴巴都是恒星外层的斑块，它们已经冷却了几百度。
不过，请不要盯着太阳看，因为它不会对你回以微笑--卫星在紫外光谱上捕捉到的这些斑块，人类的肉眼是看不到的。
那么，几段略微冷却、密度稍小的气体对地球居民意味着什么呢？当太阳风吹到我们星球的大气层时，当太阳的粒子和地球的气体交织在一起时，它们可以引起美丽的极光--但它们也有可能对电信系统造成难以置信的破坏。
根据基廷的说法，需要大量来自太阳分支的带电粒子才能到达地球，但足够多的暴露可以被天线读取并干扰电视、广播和其他形式的通信。
在严重的情况下，太阳风爆炸可能影响电网，导致停电。
对太阳表面进行诡异的人格化并不完全是不寻常的。
2014年，美国宇航局的太阳动力学观测站捕捉到了一张"南瓜太阳"。
尽管这些事件似乎有规律可循，但严重程度的日冕洞（或地磁）风暴"早就该发生了"，基廷告诉《邮报》。
1859年，一个源自太阳的强烈地磁事件被称为"卡林顿事件"，它曾使多个电报站着火。
这样的风暴可能每年都会频繁发生，但基廷说，地球"长期以来一直在躲避所有这些磁性子弹"。
由于我们对基于技术的通信的依赖，一次重大的日冕洞爆炸可能会带来一些沉重的后果。
国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心将地磁暴的严重程度分为五级。
“微笑的太阳”仅被列为G1级。
一个"极端"的地磁暴，或G5级，将引发一系列系统性问题--全面停电、电网崩溃、航天器损坏、持续几天的无线电停电、卫星导航中断，以及远至佛罗里达和德克萨斯南部的可见极光。
NOAA预测的G5风暴频率是令人不安的--每11年有4次。
但是，正如基廷所解释的，几个世纪以来，地球一直很幸运。
基廷说，如果或当我们的运气用完时，"它可能真的很可怕，后果可能会更加戏剧化。
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