銀河系的小寶貝秘密誕生了,是被隱藏了嗎?

天文在線 發佈 2020-01-04T05:23:35+00:00

神秘的新星誕生,它在哪裡呢?砰的一聲,一顆新星誕生了。伴隨著巨大的一聲巨響,科學小組發現了超新星,這是一個在科學史上的一次巨大的貢獻。宇宙就在我們的世界裡,等著我們去發現它。這篇文章已有兩年多的歷史了,作者是伊森·西格爾資深撰稿人。 圖片來源: NASA/CXC/CFA/S.

神秘的新星誕生,它在哪裡呢?

砰的一聲,一顆新星誕生了。伴隨著巨大的一聲巨響,科學小組發現了超新星,這是一個在科學史上的一次巨大的貢獻。宇宙就在我們的世界裡,等著我們去發現它。這篇文章已有兩年多的歷史了,作者是伊森·西格爾資深撰稿人。

圖片來源: NASA/CXC/CFA/S.Chakraborti等人,超新星遺蹟G1.9+0.3

宇宙中的饕鬄盛宴莫過於最明亮、最壯觀的爆炸所產生的超新星,當然是需要發生在兩種非常特殊的情況下。一種是當一個質量是太陽20倍、50倍甚至100倍甚至更多的超大質量恆星,其核心的核燃料耗盡,意味著生命終結。當內核發生內爆,外層發生核聚變的連鎖反應失控了,恆星的大部分在核地獄中爆炸產生II型超新星。另一種情況是,當一顆白矮星(或兩顆合併的白矮星)達到足夠大的總質量時,它們會坍縮,引發失控的聚變反應,從而毀滅整個恆星,這就是Ia型超新星。然而,儘管其他星系每世紀都會出現幾次超新星,但自1604年以來,地球上還沒有人在銀河系中看到過超新星。

圖片來源:NASA/ESA/JHU/R.Sankrit&W.Blair,1604年的光學/紅外/X射線複合材料.[+]超新星遺蹟

但是開普勒的超新星並不是最後一顆,它只是人類肉眼能看到的最後一顆。只是被困在銀河系中,我們比其他星系更接近任何超新星,但這也意味著在我們試圖觀察它們時,我們要處理更多阻擋光線的塵埃。上圖是我們星系中的超新星遺蹟叫仙后座A,發生於1680年,但直到幾個世紀後隨著射電天文學的發展才被發現。

圖片來源: 美國宇航局,歐空局,和哈勃遺產(STScI/光環)-歐空局/哈勃合作.[+]確認:Robert A.Fesen(美國達特茅斯學院)和James Long(ESA/Hubble)是由哈勃拍攝的仙后座超新星遺蹟

黑洞和中子星是II型超新星的殘餘,它們在無線電中發出如此強烈的輻射,以至於仙后座A是我們太陽系以外的從地球上看到的最強的射電源。儘管它在地球上是看不見的,但仙后座A離我們只有9000光年距離:就在我們銀河系直徑10萬光年的範圍內。然而在星系中心下方,一顆更新的超新星殘骸在1984年被發現。

圖片來源: 美國宇航局/CXC/NCSU/K.Borkowski等人,超新星遺蹟G1.9+0.3,由錢德拉.[+]2013年

在靠近銀河系中心的地方,超新星遺蹟G1.9+0.3首次在無線電中被發現,這要歸功於超大型陣列(VLA),它的起源不明。它在天空中如此之小,儘管距離它有25000光年,這一事實提出了可能這是一顆非常年輕的超新星,也許是銀河系中所有超新星中最年輕的。接下來的觀測在21世紀的頭十年里進行,用紅外線進行了2微米的全天空觀測,用錢德拉x射線天文台進行了觀測,結果發現了一個奇妙的驚喜,這個超新星遺蹟正在以驚人的速度膨脹!

圖片來源: X射線(NASA/CXC/NCSU/S.Reynolds等);無線電(NSF/NRAO/VLA/劍橋/D.Green et.1985年(L)和2007/8(R)超新星遺蹟的紅外(2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF/CfA/E.Bressert)


這使我們能夠確定它的年齡在100到200歲之間,而且再老不過了,這使它成為銀河系中已知的最年輕的超新星。它還告訴我們它是Ia型,起源於一顆白矮星。錢德拉x射線天文台和VLA都有,繼續回到這個物體對象希望了解更多,包括了解它的起源的可能性。周圍的氣體和塵埃提供了一個巨大的線索,隨著時間的推移,無線電和x射線的亮度都增加了,只有當超新星來自兩個白矮星的合併,而不是來自一個伴星的單一白矮星積累的物質時,才會發生這種情況。根據作者弗朗西斯卡·蔡爾茲(Francesca Childs)的說法本月早些時候發表的一項研究透露了這一發現,

「我們觀察到x射線和射電亮度隨時間增加,因此數據強烈指出兩顆白矮星之間的碰撞是導致G1.9+0.3的超新星爆炸的觸發因素。」

圖片來源: NASA/CXC/CFA/S.Chakraborti等人,超新星遺蹟G1.9+0.3

這顆超新星的殘骸直徑已經接近10光年,這意味著超新星的衝擊波正以光速的幾個百分點向外傳播!額外的研究結果使我們得出結論,這顆超新星的年齡接近的低端年齡範圍大概是110歲, 通過愛因斯坦的狹義相對論中的科學世界,光線會第一次到達我們能看到的範圍之內。很長一段時間以來,人們一直認為,單一的白矮星增生是這些Ia型超新星發生的標準模式,但我們可以肯定的是,通過對這一事件的進一步概括得出,這不是它們全部發生的方式。甚至,Ia型超新星的大部分或全部可能是由白矮星合併形成的。通過時間還有更多的數據,以及(希望)我們周圍更多的超新星將幫助我們快速探索出這個謎底的答案!

參考資料

1.維基百科全書

2.天文學名詞

3. Ethan Siegel—洪荒少女

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