Ia 型超新星是我们探索宇宙的最重要指南之一,因此在同一事件中发现两个长期寻找的特征是我们知识的重大进步。
首次在 Ia 型超新星的光谱中发现强氦发射线,证明爆炸的白矮星有一个富含氦的伴星。经过数十年关于此类爆炸成因的争论,这些发现证明,尽管它们的亮度一致,但它们的成因可能各不相同。
在我们知道超新星是什么之前,我们通过光谱中发射线的存在与否来区分它们。与其他 I 型超新星一样,Ia 型超新星不含氢。
此后我们了解到,Ia 型爆炸是由白矮星超过其最大稳定质量时的热失控事件引起的,但额外物质的来源一直存在很大争议。《自然》杂志报道的一项关于超新星 2020eyj 的研究似乎至少在一个案例中解决了这个问题。
Ia 事件使白矮星与普通气体恒星紧密地锁定在一条轨道上。高密度白矮星的巨大引力将物质从伴星上拉下来,直到白矮星爆炸成放大版的。 一个提出两颗白矮星相撞的更温和的版本被称为千新星。
SN 2020eyj 看起来与其他 Ia 型超新星没什么不同,直到在其光谱中发现强烈的氦成分,从而确定这颗伴星是一颗在爆炸前已经失去外层的氦星。
斯德哥尔摩大学的埃里克·库尔博士在一篇论文中说:“一旦我们看到与伴星物质强烈相互作用的迹象,我们就会尝试在无线电发射中探测它。”陈述。“这是首次通过射电方式探测到 Ia 型超新星——这是天文学家几十年来一直试图做到的事情。”
如果伴星是一颗普通恒星,那么预计会出现无线电信号。在其他爆炸中未能发现它们,这支持了白矮星合并理论。
公众可能将超新星与巨型恒星的自我坍缩联系起来,因为我们迫不及待地等待。 然而,由于 Ia 型白矮星爆炸具有极其有用的特性,即一致的固有亮度,它对于我们理解宇宙更为重要。通过测量 Ia 型超新星的视亮度,我们可以确定它们的距离,从而确定它们所在星系的距离。这一过程导致了近几十年来宇宙学最大的革命:。
因此,探索Ias型恒星的成因已成为天体物理学最优先的任务之一,但这一探索并不轻松。
当发现其他类型的超新星时,我们可以回顾档案图像,寻找制造它们的恒星。识别并不总是可能的,特别是当所讨论的星系足够远时,但有足够的例子证实了我们对引发这些事件的恒星类型的预期。
另一方面,引发 Ia 型爆炸的白矮星非常暗淡,在前后照片中根本看不到。甚至连它们的伴星都可能看不见,如果能看见的话,几乎不可能识别它们。因此,我们对 Ia 型事件的了解来自理论模型和偶尔的运气,比如一颗陨石可能形成于SN 2020eyj 或许是另一个这样的好运。
人们可能认为,既然 Ia 型超新星具有相同的固有亮度,那么它们也具有相同的成因。然而,SN 2020eyj 的氦线推翻了这一观点。“这显然是一颗非常不寻常的 Ia 型超新星,但仍与我们用来测量宇宙膨胀的超新星有关,”乔尔·约翰逊说。“这颗超新星告诉我们,白矮星爆炸有许多不同的途径。”
该研究发表于自然。