1670 年 6 月——几乎正好 350 年前——法国天文学家 Voituret Anthelme 记录了天空中一颗“新”恒星。在北狐座,一束光点突然变得明亮起来,然后在一年多后从肉眼的视野中逐渐消失。
该活动被归类为新星是一场灾难性的恒星事件,近年来,天文学家一直致力于揭示其发生的原因。但一项全新的发现给这项工作带来了麻烦。
根据双子座天文台的观测,CK Vulpeculae 恒星的距离实际上比天文学家想象的要远五倍。这意味着爆炸的威力也比天文学家想象的要强大得多——能量高出 25 倍。围绕它的发光喷射物质云也以更快的速度向太空膨胀。
自2015年以来,天文学家一直在探索CK Vulpeculae新星是两颗恒星碰撞的结果的可能性。第一个证据由欧洲南方天文台和德国马克斯·普朗克射电天文研究所的托马斯·卡明斯基领导的研究小组,研究了恒星周围气体异常高的质量和化学成分,科学家发现这与两颗主序星的灾难性合并一致。
2018 年,出现了两项后续研究。卡明斯基和他的团队发现了铝的放射性同位素长期以来,人们一直在星际空间中寻求这一点,将其生产与恒星合并联系起来。
由澳大利亚新南威尔士大学天文学家斯图尔特·艾尔斯领导的另一个团队研究了 CK 狐狸星云的化学成分,发现了无法在两颗主序恒星碰撞中幸存下来的分子。他们说,这暗示了一个不同的事件——白矮星和褐矮星之间的碰撞。
这种铝同位素需要更仔细的检查,因此由印度物理研究实验室的 Dipankar Banerjee、双子座天文台的 Tom Geballe 和英国基尔大学的 Nye Evans 共同领导的国际天文学家小组部署了双子座北的近红外光谱仪为了看得更清楚,用红外线对整个星云进行成像。
从那时起事情就开始显得有点奇怪了。具体来说,是 CK 狐狸星云的外边缘,这是一种双叶气体结构,从其内部微弱的射电源(恒星,或其剩余部分)中爆炸出来。这些边缘中的铁原子显示蓝移,即光远离或接近观察者时波长明显延长或缩短的现象。
这些变化比预期的要明显得多,这表明物质云的膨胀速度比之前的测量要快得多。
“我们没想到我们会发现这样的东西,”班纳吉说。 “当我们发现一些气体以每小时约 700 万公里(430 万英里)的出乎意料的高速度行驶时,我们感到很兴奋。这暗示着 CK Vulpeculae 的故事与理论中的故事不同。”
如果材料的移动速度比我们想象的要快,那就意味着该物体也应该比我们想象的要大,所以团队开始工作。他们仔细研究了星云在 10 年基线上的速度和膨胀率,以及在天空中的位置,并确定该物体距离我们大约 10,000 光年。
这比之前的计算结果要远得多1,630 光年远。如果这个物体距离更远,它的能量就必须高得多,才能在 1670 年产生从地球上可见的光;根据该团队的计算,其能量比之前的估计高出约 25 倍。
这比新星能够产生的能量还要多。这意味着我们要回到绘图板来找出爆炸的原因。
“就释放的能量而言,我们的发现将 CK Vulpeculae 置于新星和超新星之间,”埃文斯说。 “它是银河系中极少数的此类天体之一,这种中间类天体爆发的原因仍然未知。我想我们都知道 CK Vulpeculae 不是什么,但没有人知道它是什么这是。”
这些罕见的物体被称为中间光度光学瞬变(ILOT),目前还不清楚是什么原因造成它们。一些文件已建议他们是由二进制文件产生, 在哪里至少一个星星的是一个巨人,但该假设尚未得到绝对证实。
研究人员尚未深入研究 CK Vulpeculae 的可能起源。这需要进一步研究——但这样做可能有助于解开 ILOT 的谜团。
“现阶段很难对 1670 年 CK Vulpeculae 喷发的起源提供明确或令人信服的解释,”班纳吉说。 “即使在 Voituret 发现 350 年后,爆炸的本质仍然是个谜。”
该研究已被接收天体物理学杂志通讯,并且可以在arXiv。