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猛烈的氦反应触发超新年爆炸

2021-07-23 11:51:05来源:

上部面板:奇特型超新星的前两天观察Musses1604D,底座/超级凸轮(左和中间)以及与双子座 - 北望远镜的后续观察大约在第一次观察后一个月(右)。下面的面板:Musses1604D的示意性光曲线(绿色圆圈表示超新星在观察期间保持的阶段)。

一项新的研究表明,我们宇宙中最亮的恒星爆炸可以被白矮星表面的氦核爆炸引发。

许多恒星通过壮观的爆炸结束了他们的生活。大多数大规模的明星终于将作为超新星爆炸。虽然白矮星是中间质量明星的残余,但如果白色矮人是一个近二元星系的成员,它也可能会爆炸,其中两个星星围绕着彼此。这种类型的超新月被归类为IA。

由于均匀且极高的亮度(比IA型超新星比太阳亮约50亿次),因此它们被广泛用作天文学中距离测量的标准蜡烛。使用IA型超新星的最成功的例子是发现我们宇宙的加速扩张(2011年诺贝尔物理学奖)。虽然在IA型超新星宇宙学中取得了巨大成功,但我们仍然是IA型超新世界祖素系统的基本问题的困惑,以及IA型超新星爆炸如何点燃。

为了寻找新的线索,揭示了这些长期存在的问题,江和他的合作者的目的是在几天内捕获IA超新星,甚至每天都在他们的爆炸之后(以下,“早期的IA Supernovae”),利用超级Suprime-CAM安装在底座望远镜上,是世界上最强大的调查设施。他们的科学项目成立于2016年,被称为“Musses”,这是一个缩写“早期型超新世界(Sne Ia)的多频段次斯科(Sne Ia)”,包括来自京都大学,京都大学,国家的研究人员日本(NAOJ)和日本和外国其他机构的天文天文学。

“我们在一个晚上发现了100多个超新星候选人,其中包括斯巴鲁/超级超级凸轮,包括几天早些时候只爆炸的超新星。不仅如此,在发现爆炸后,不久,也是名为Musses1604D的IA Supernova。令人惊讶的是,在前几天的Musses1604d比我们预期的更明亮,我们还通过与世界各地的许多大望远镜的后续观察来发现这种惊人的物体的其他特点,“江泽民说。

为了PO出这种神秘的物体的起源,基于不同种类的理论模型,由Toshikazu Shigeyama(U-Tokyo)和Keiichi Maeda(京都大学)进行了密集的计算模拟。经过超过3个月的讨论和许多计算实验后,他们终于证实了这个超新星的特征与来自流行情景的预测不一致,而是可以通过特定的爆炸机制自然解释。在这种情况下,氦的氦在白色矮种的表面上首先点燃爆炸性氦燃烧和由该前体事件产生的冲击波向内传播,最终点燃白矮星的核心燃烧。“一旦我们注意到他爆炸情景的可能性,就是易于解释的每一个特殊性。这是第一种强大的证据,即1980年代初提出的一个理论上预测的恒星爆炸机制,确实存在于我们的宇宙中,“Maeda说。

氦气爆炸的爆炸前白矮星的天文艺术在其表面上触发。表面氦层的核爆炸触发向内冲击波,随后被点燃中央碳核融合。

这个结果回答了IA型超新星的爆炸是如何首次点燃的,并开启了对我们宇宙中这些壮观现象的基本理解。此外,考虑到IA型超新星是光源,并且已被用作遥远宇宙中的标准蜡烛,这一发现还将天文学家新的想法进一步促进了IA型超新型宇宙学使用的准确性。江的团队将通过继续运行莫斯特项目进行进一步的调查。“我们期待在爆炸的一天内找到更多的超新星,这应该为我们进一步了解超新星机制。更精确地了解他们的历史和行为将有助于所有研究人员能够进行更准确的宇宙学测量,“Doi说。

出版物:Ji-An jiang等,“氦气型杂交类超新星,早期闪光由氦壳爆炸引发,”自然550,80-83(2017年10月5日)Doi:10.1038 / Nature23908