在距離約 5500 萬光年遠的 NGC 5643 星系中,一顆爆炸的恆星發出的氣體和輻射波撞擊了鄰近的太陽。 這正是天文物理學家一直在等待的。
對於目睹這一災難性事件的研究人員來說,這是確鑿的證據,表明這種類型的超新星可能從不同的過程中出現,可能會影響目前對太空距離的測量。
加州大學聖塔芭芭拉分校 (UCSB) 的天文物理學家團隊利用拉斯昆布雷斯天文台 (LCO) 收集了一次事件的數據,預計將有助於解決一個已經爭論了半個多世紀的問題。
“自 2010 年預測以來,我們一直在尋找這種效應——超新星撞擊其伴星——”研究人員之一格里芬·侯賽因扎德 (Griffin Hosseinzadeh) 說道來自加州大學聖塔芭芭拉分校。
“以前就已經看到過線索,但這一次的證據是壓倒性的。”
這次爆炸本身被命名為 SN 2017cbv,看起來很平常1a型超新星。
這些被認為是由雙星系統中的碳氧白矮星貪婪地吞噬其同伴的物質引起的。 一顆恆星會這樣做,直到通過它錢德拉塞卡極限- 白矮星所能擁有的最大質量 - 只會劇烈坍塌並以每秒約 10,000 公里的速度噴出太空海嘯般的氣體。
這些末日事件產生了一些宇宙中最明亮的煙火,其亮度變化很小,典型的 1a 型煙火可以作為跨越星系際空間令人難以置信的距離的一種尺度。
事實證明,超新星亮度隨時間的變化就像所謂的「宇宙蠟燭」一樣方便,他們已經被用來爭論近一個世紀宇宙正在膨脹。
然而,問題的一個重要部分是我們對此知之甚少。星星如何或為何爆炸。
「本世紀最偉大的發現之一就是基於這些東西,但我們實際上甚至不知道它們是什麼,」侯賽因札德告訴香農·霍爾在大自然新聞。
有兩個可行的理論圍繞著這兩顆恆星是否是白矮星。
在單簡併情境中,碳氧白矮星會從其夥伴身上剝離物質,通常是像太陽這樣的恆星或膨脹的紅巨星。
當伴侶是另一顆白矮星時,就會發生雙簡併的情況,它圍繞著它的伴侶旋轉,直到它們在錢德拉塞卡極限上合併成一個天體。
低於 20%1a 型超新星被認為是單簡併型,但由於它們往往不會留下太多可供研究的證據,因此這一數字及其性質一直受到激烈爭論。
事實上,它是僅在2004年甚至還發現了這樣一次爆炸的恆星「倖存者」。
「超新星可以摧毀附近的恆星?在此過程中釋放出令人難以置信的大量能量,」研究員安迪·豪厄爾說來自加州大學聖塔芭芭拉分校。
最後,天文學家在 1a 型超新星爆發後立即發現了伴星存在的確鑿證據,伴星在衝過附近恆星時的衝擊波光譜中以藍色尖峰的形式呈現。
一旦發現超新星,LCO 由 18 台望遠鏡組成的全球網路就能夠以前所未有的詳細程度追蹤和記錄不斷膨脹的氣球發出的信號。
“憑藉 LCO 每隔幾個小時監測一次超新星的能力,我們能夠第一次看到藍色輝光升起和衰落的全部範圍,”侯賽因扎德說。
“傳統的望遠鏡只能得到一兩個數據點,但錯過了它。”
識別出單一簡併 1a 型超新星的如此強烈的跡象意味著研究人員可以自信地說這些事件確實有兩種不同的方式發生。
並非所有 1a 型超新星都完全相同的想法並不新鮮。2016年的一項研究聲稱特定事件的光度可能會根據其成分而變化,這使得宇宙蠟燭標準的精度受到質疑。
天文學家現在可能需要考慮這些超新星由不同類型的伴星引發的後果。
宇宙蠟燭不太可能發生重大調整,但隨著我們對宇宙膨脹的數據的完善,這些細微的差異可能會變得更加重要。
該研究目前在預發佈網站上arxiv.org,並已被接納為天文物理學期刊通訊。