神秘的超新星SN2016iet,到底哪裡與眾不同?

2020-12-22 騰訊網

這顆巨大的超新星與眾不同，前所未有。

藝術家繪製的SN2016iet超新星概念圖。

插圖：雙子星天文臺/ 美國科學基金會(NSF) / 大學天文研究協會(AURA) /喬伊·波拉德（Joy Pollard）繪圖

天文學家觀察到一顆與眾不同的超新星，它可能為一種重要的,塑造早期星系的恆星死亡類型提供有力證據。

這一名為SN2016iet的超新星不屬於任何當今科學家已定義的超新星分類。它看起來像是在質量極大的恆星上發生的「不穩定對超新星」。根據哈佛大學研究生塞巴斯蒂安·戈麥斯（Sebastian Gomez）帶領的研究小組的說法，這可能是有史以來觀測到質量最大的恆星的超新星。

哈佛大學研究作家，天文學教授埃多·伯傑（Edo Berger）對Gizmodo網絡雜誌表示：「找到與我們已知種類截然不同的超新星非常令人興奮。」

用於繪製銀河系地圖的蓋亞（Gaia）望遠鏡於2016年11月14日首次發現了超新星產生的閃光，之後它被包括卡塔莉娜實時瞬變源巡天（Catalina Real-Time Transient Survey）和泛星計劃瞬變源巡天（Pan-STARRS Survey for Transients）在內的其他巡天望遠鏡觀測到。直至今日，天文學家還在持續觀察這一超新星的閃光及其亮度和單位元素。

這顆超新星到底有何不同？首先，大多數超新星會只會閃爍一次並且在幾個月後從天文學家的視線中消失。但SN2016iet明暗交替了兩次，其殘留物一直延續至今。它的光譜特徵中沒有氫或氦的跡象（通常科學家會依據這兩個元素將其歸類），但顯示富含在其他超新星觀測中均未發現的鈣和氧。SN2016iet發生的地點也很奇怪，它離銀河系中心很遠並且只有很少的重元素。

過去三年的觀察及數學模型顯示，該恆星可能曾經是太陽質量的130到260倍。其表面大部分的氫和氦都應隨著時間的流逝失而聚變消失，剩下由較重元素組成的高密度的內核。如果模型正確的話，在內核中產生向外壓力的伽瑪射線應會被那些較重元素的中子吸收，而恆星將在自身重力的作用下塌陷導致核爆炸。這一過程被稱為不穩定對超新星。

根據《天體物理期刊》上發表的論文，這是第一個不穩定對超新星的候選對象，其較重元素的數量和初始恆星的推斷質量都符合理論預測。

SN2016iet令人興奮，但還有很多需要研究。都柏林聖三一學院的助理教授凱特·馬奎爾（Kate Maguire）在一封郵件中告訴Gizmodo：「目前的模型無法很好地解釋這顆超新星的參數，尤其是爆炸發生前不久的物質噴射的參數。此文的主要局限性在於，迄今為止的理論模型都無法解釋它所有的性質。因此，目前尚無明確的結論表明它究竟是哪種類型的恆星爆炸以及它是如何爆炸的。」

伯傑（Berger）說，如果這個超新星真的是不穩定對超新星，那將令人激動。 我認為這類爆炸可能在早期宇宙第一代大質量恆星中更為普遍，這些超新星也許塑造了當今星系的化學成分。SN2016iet可能是發生在遙遠宇宙中某種超新星在銀河系的例子。

超新星：恆星在劇烈爆炸中噴射出其大部分物質導致亮度突然增加

卡塔莉娜實時瞬變源巡天（CRTS）： 覆蓋三萬三千平方度天空，用以發現稀有且有趣的瞬變現象的概要式天文探索。這項調查利用了極為成功的卡塔莉娜巡天系統（CSS）NEO項目中三臺專用望遠鏡的數據。CRTS在探測到瞬變的幾分鐘內即公開觀測信息，以便所有天文學家跟蹤正在發生的事件。

泛星計劃：夏威夷大學天文研究所開發和運行的寬視場天文成像系統。

作者: Ryan F. Mandelbanm

FY: 行露

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