更清楚地了解大质量恒星是如何死亡的

2019-08-12 11:01:34 来源: INeng财经

天文学家已经看到一个巨大的恒星死亡,为这一切发生的难题提供了新的一块。在发表在“ 自然 ”杂志上的一篇论文中,一个国际小组报告了它对一颗产生伽马射线爆发(GRB)和超新星的高质量恒星死亡的详细研究。

GRB是宇宙中最强大的爆炸,持续几秒钟,并发出与宇宙中几乎所有恒星一样多的光。这种极端的能量只能在灾难性事件中释放,例如非常大质量恒星的死亡,并且还会产生可见的超新星或超新星,它们比超新星的能量高5到50倍。

研究人员表示,虽然GRB和超新星之间的联系已经确立,但尚不清楚为什么有些超新星没有相关的GRB。

通过对长期GRB和附近罕见超新星的详细观察,由西班牙安达卢西亚天体物理研究所的Luca Izzo领导的研究小组发现了热茧形式的缺失环节。

“对于少数没有伴随GRB的超新星,在他们的光谱中观察到了过量的高速物质,这些物质归因于热茧,即一种从未在内部突破到内表面的射流。它的祖先明星,“来自美国华盛顿大学的物理学家Chryssa Kouveliotou说。

“通过最近的这次事件,我们发现喷气机为茧提供了很大一部分能量,这使得喷射和伽马射线能够从恒星表面突破。这是我们第一次真正看到它直接在一个崩溃的大型明星的核心。“

研究人员在2017年12月发现了他们的GRB,现在称为171205A,位于距地球约5亿光年的螺旋星系中,使其成为有史以来第四个最接近的长期GRB。

由于它如此接近并且很早就被发现,它们能够每天监测源的演变,随着时间的推移捕获关于该事件的许多不同波长的前所未有的信息。

几天之内,据报道存在超新星的证据,但它很奇特。Hypernovae的特点是高速膨胀速度约为每秒30,000公里,但这一次(指定SN 2017iuk)在爆炸后的最初几个小时内超过了每秒100,000公里。

“我们首先注意到一种奇特的成分,它显示出非常高的速度和不寻常的化学成分,这在以前的类似事件中是看不到的,”Kouveliotou说。“这些特征完全符合我们观察到来自中央发动机的材料逃离GRB祖先恒星的假设。”

事实上,该团队确实观察了一个热的茧,从星球内部采集材料到外层。大约三天后,热茧逐渐消失,超新星的开始表现与先前观察到的相似。

研究人员指出,在超新星的早期,茧发出的能量大于GRB的能量,这意味着射流将大部分能量沉积到茧中。这些结果表明,扼流喷射确实是一些超新星似乎与GRB无关的原因。

研究人员指出,这些研究结果对未来如何构建超新星和超新星爆炸模型产生了有趣的影响。

“在超新星的标准模型中,原子核的崩溃导致准球形爆炸,茧产生的这种能量发射的证据表明,射流在核心坍缩超新星中起着重要作用,这意味着我们将需要在超新星爆炸模型中考虑它“,Izzo说。

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