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      宇宙Z亮超新星隱藏更多秘密

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      宇宙Z亮超新星隱藏更多秘密

      發布日期:2016-12-27 作者:真空閥門 點擊:

      真空閥門小編告訴大家宇宙Z亮超新星隱藏更多秘密或為特大質量黑洞正在吞噬恒星

      根據一項新的研究,今年早些時候被稱為迄今發現的Z亮超新星(亮度是整個銀河系的數十倍)可能蘊含著一些更加奇異的事件——一個特大質量黑洞正在撕裂并吞噬一顆在附近游蕩的恒星。


      真空閥門


      天空中的這縷閃光Z早是在2015年由“超新星全天自動化調查”(ASAS-SN)發現的,后者是位于智利和美國夏威夷的一個小型望遠鏡網絡,旨在觀測天空中快速變化的天體。

      天文學家假設這是一顆超級發光的超新星(SLSN),其發生通常是一顆處于生命盡頭的大質量恒星在自身重力作用下塌縮后,噴射出一顆由熱氣體和塵埃構成的火球,并在逐漸衰退前,在很短的時間內發出明亮的光。當時,這一事件的亮度是之前紀錄保持者的兩倍。

      天文學家將這一事件命名為ASASSN-15lh。但是ASASSN-15lh對于SLSN而言卻處于一個錯誤的星系中。正確的分類通常是一個充滿氣體和塵埃的年輕矮星系,在這里,巨大的恒星能夠迅速形成,燃燒發光,并Z終以超新星的形式爆發。

      然而ASASSN-15lh卻處于一個古老的、燃燒殆盡的星系中,這里鮮有恒星形成的證據。Z初并未參與該項研究的以色列雷霍沃特市魏茨曼科學研究所天文學家Giorgos Leloudas表示:“當他們告訴我這個事件時,我感到半信半疑。它似乎并不是正確的?!?/p>

      于是Leloudas和同事開始從各種來源收集更多的數據,包括Swift伽瑪射線衛星、Las Cumbres天文臺全球望遠鏡網絡、哈勃太空望遠鏡和均位于智利的歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡和新技術望遠鏡。

      哈勃太空望遠鏡的數據表明,閃光的源頭接近星系的中心,而產生SLSN的快速恒星形成通常發生在更遠的地方。Leloudas同時指出,與普通的SLSN不同,ASASSN-15lh似乎在消失后又漸亮了幾周,表明其溫度保持了約100天的上漲。

      由哈勃太空望遠鏡記錄的來自這一事件的紫外光譜表明,這是一顆處于生命黃金時期的低質量恒星,而不是一顆垂死的恒星。

      正如研究人員在12月12日出版的《自然—天文學》雜志上所報告的,所有這些跡象都指向了一種可能性,即ASASSN-15lh可能實際上是一顆恒星的臨終遺言——它過于接近位于星系中心的特大質量黑洞,從而被極端的引力場所撕裂,也就是一個所謂的潮汐干擾事件(TDE)。

      TDE是非常罕見的——天文學家目前懷疑僅有約10個這樣的事件發生。但Leloudas認為,ASASSN-15lh輸出量的變化意味著一次TDE的發生——Z初的閃光來自重力撕裂恒星以及加熱其遺骸保持高溫;而來自這些遺骸的隨后的爆發則是它們合并到黑洞表面被再次加熱所致。

      這一觀點的一個問題在于所討論的星系被認為在其中心存在一個特大質量黑洞——大約是太陽質量的1億多倍。根據理論預測,這樣的龐然大物更有可能吞下整顆恒星,并且一旦后者低于黑洞的視界則將被撕裂,而這是人們無法觀測到的。

      研究人員將繼續觀測ASASSN-15lh并且希望能夠了解得更多,因為它已不再照亮該星系的其他部分。同時由于其他TDE都發生在較小黑洞的周圍,因此ASASSN-15lh拓寬了天文學家對于TDE發生范圍的認知。

      Leloudas說:“通過增加的多樣性,我們將了解在一次TDE中更多的物理現象?!?/p>

      超新星爆發是某些恒星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸度極其明亮,過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系,并可持續幾周至幾個月(一般Z多是兩個月)才會逐漸衰減變為不可見。在這段期間內一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美。恒星通過爆炸會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散,并向周圍的星際物質輻射激波。這種激波會導致形成一個膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構,這被稱作超新星遺跡。

      據物理學家組織網11月2日報道,眾所周知,原子由原子核和核外電子組成。原子核由質子和中子組成;電子圍繞原子核旋轉。那么,原子核來自何處?它們如何形成?何種力量在掌控它們的行為?11月4日于法國卡昂揭幕的新加速器“SPIRAL2”有望回答這些問題。

      1911年,科學家們發現了原子核;約20年后,發現了質子和中子。原子核大小僅為原子的萬分之一,但含有原子99%的質量。盡管如此,科學家們對原子核仍知之甚少?,F在,耗資1.38億歐元的SPIRAL2將人工合成并對所謂的“奇異”原子核進行研究。這些原子核通常在恒星內部形成,地球上尚未發現。

      法國國家科學研究院(CNRS)的讓-查爾斯·托馬斯說:“我們想要厘清這些組成物質的基本單元如何在恒星內部的極熱環境下形成?!?/p>

      為了制造出這樣的粒子,科學家們將在位于地下約10米、長40米的隧道內,發射稠密的離子—原子(剝離了部分電子)束。托馬斯接受法新社采訪時表示:“我們將在這個實驗室重現恒星內部發生的情況?!?/p>

      離子—原子束撞上目標表面后會爆炸,分裂成包括原子核在內的亞原子粒子,有些原子核地球上也不存在??茖W家們希望,這一實驗將幫助弄清為什么不同原子核有不同的質子/中子比,正是這一比率確定了原子的電荷以及它屬于何種化學元素。


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