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天文学家发现了一种我们从未知道存在的新型超新星

  • 2022-01-20
  • Scien

我们通常认为超新星爆炸对于大恒星来说是不可避免的。大恒星耗尽了燃料,重力使其核心塌陷,然后轰隆隆!

但天文学家长期以来一直认为至少有一种大型恒星并没有以超新星结束。被称为沃尔夫-拉叶星,他们被认为以他们的核心安静地崩溃为结束。但一项新发现发现它们毕竟可能成为超新星。

沃尔夫-拉叶星是已知质量最大的恒星之一。它们的短暂生命即将结束,但它们并不是简单地耗尽燃料并爆炸,而是用极其强大的恒星风推出外层。

这会产生周围富含电离氦、碳和氮的星云,但几乎不含氢。剩余恒星的表面温度可超过 200,000 K,使其成为已知最亮的恒星。

但由于大部分光线都在紫外线范围内,因此肉眼看来并不是特别明亮。

即使沃尔夫-拉叶星的外层被剥离,中心恒星的质量仍然比太阳大得多。所以你会认为它成为超新星只是时间问题。

无论元素周期表聚变发生多远,它最终都会耗尽燃料,导致核心塌陷的超新星。

但我们可以看到超新星内元素的光谱,但我们从未见过与沃尔夫-拉叶星相匹配的光谱。随着超新星的发现变得司空见惯,一些天文学家开始怀疑沃尔夫-拉叶星是否会安静地死亡。

他们的想法是,他们会剥离足够的外层,使得剩余的核心最终会直接塌缩成黑洞。不需要巨大的爆炸。一颗大质量恒星的无声死亡。

这项最新研究表明,至少有一些沃尔夫-拉叶恒星确实变成了超新星。该团队研究了兹威基瞬态设施 (ZTF) 发现的一颗名为 SN 2019hgp 的超新星的光谱。

超新星的光谱具有明亮的发射光,表明存在碳、氧和氖,但不存在氢或氦。当团队更仔细地查看数据时,他们发现这些特定的发射线并不是由超新星的元素直接引起的。

相反,它们是星云的一部分,该星云以超过 1,500 公里/秒的速度远离恒星扩展。

换句话说,在超新星发生之前,祖星被富含碳、氮和氖的星云包围,而缺乏氢和氦等较轻元素。星云的膨胀一定是由强烈的星风驱动的。

这与沃尔夫-拉叶星的结构非常吻合。所以看起来 SN 2019hgp 是沃尔夫-拉叶超新星的第一个例子。此后,类似的超新星也被发现。

由于这颗超新星是通过周围星云的光谱来识别的,因此尚不清楚这次爆炸是否是一次简单的超新星,或者是否是一个更复杂的混合过程,其中恒星的上层爆炸,而核心直接塌缩成黑洞。需要更多观察才能确定细节。

显而易见的是,至少有一些沃尔夫-拉叶星不会悄无声息地消失在黑夜中。

本文最初发表于今日宇宙。阅读原创文章。

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