距离大约 5500 万光年远的 NGC 5643 星系中,一颗爆炸的恒星发出的气体和辐射波撞击了邻近的太阳。 这正是天体物理学家一直在等待的。
对于目睹这一灾难性事件的研究人员来说,这是确凿的证据,表明这种类型的超新星可能从不同的过程中出现,可能会影响目前对太空距离的测量。
加州大学圣巴巴拉分校 (UCSB) 的天体物理学家团队利用拉斯昆布雷斯天文台 (LCO) 收集了一次事件的数据,预计将有助于解决一个已经争论了半个多世纪的问题。
“自 2010 年预测以来,我们一直在寻找这种效应——超新星撞击其伴星,”研究人员之一格里芬·侯赛因扎德 (Griffin Hosseinzadeh) 说道来自加州大学圣巴巴拉分校。
“以前就已经看到过线索,但这一次的证据是压倒性的。”
这次爆炸本身被命名为 SN 2017cbv,看起来很平常1a型超新星。
这些被认为是由双星系统中的碳氧白矮星贪婪地吞噬其同伴的物质引起的。 一颗恒星会这样做,直到通过它钱德拉塞卡极限- 白矮星所能拥有的最大质量 - 只会剧烈坍塌并以每秒约 10,000 公里的速度喷出太空海啸般的气体。
这些末日事件产生了一些宇宙中最明亮的烟花,其亮度变化很小,典型的 1a 型烟花可以作为跨越星系际空间令人难以置信的距离的一种尺度。
事实证明,超新星亮度随时间的变化就像所谓的“宇宙蜡烛”一样方便,他们已经被用来争论近一个世纪宇宙正在膨胀。
然而,问题的一个重要部分是我们对此知之甚少。星星如何或为何爆炸。
“本世纪最伟大的发现之一就是基于这些东西,但我们实际上甚至不知道它们是什么,”侯赛因扎德告诉香农·霍尔在自然新闻。
有两个可行的理论围绕着这两颗恒星是否是白矮星展开。
在单简并情景中,碳氧白矮星会从其伙伴身上剥离物质,通常是像太阳这样的恒星或膨胀的红巨星。
当伴侣是另一颗白矮星时,就会发生双简并的情况,它围绕着它的伴侣旋转,直到它们在钱德拉塞卡极限上合并成一个天体。
低于 20%1a 型超新星被认为是单简并型,但由于它们往往不会留下太多可供研究的证据,因此这一数字及其性质一直受到激烈争论。
事实上,它是仅在2004年甚至还发现了这样一次爆炸的恒星“幸存者”。
“超新星可以摧毁附近的恒星……在此过程中释放出令人难以置信的大量能量,”研究员安迪·豪厄尔说来自加州大学圣巴巴拉分校。
最后,天文学家在 1a 型超新星爆发后立即发现了伴星存在的确凿证据,伴星在冲过附近恒星时的冲击波光谱中以蓝色尖峰的形式呈现。
一旦发现超新星,LCO 由 18 台望远镜组成的全球网络就能够以前所未有的详细程度跟踪和记录不断膨胀的气球发出的信号。
“凭借 LCO 每隔几个小时监测一次超新星的能力,我们能够第一次看到蓝色辉光升起和衰落的全部范围,”侯赛因扎德说。
“传统的望远镜只能得到一两个数据点,但却错过了它。”
识别出单一简并 1a 型超新星的如此强烈的迹象意味着研究人员可以自信地说这些事件确实有两种不同的方式发生。
并非所有 1a 型超新星都完全相同的想法并不新鲜。2016年的一项研究声称特定事件的光度可能会根据其成分而变化,这使宇宙蜡烛标准的精度受到质疑。
天文学家现在可能需要考虑这些超新星由不同类型的伴星引发的后果。
宇宙蜡烛不太可能发生重大调整,但随着我们对宇宙膨胀的数据的完善,这些细微的差异可能会变得更加重要。
该研究目前在预发布网站上arxiv.org,并已被接纳为天体物理学期刊通讯。