白矮星是如何爆炸的
2020-07-26 冬哥譜科
壯觀的紫外線閃光可以解釋白矮星是如何爆炸的。
天體物理學家第二次發現了伴隨著白矮星爆炸的壯觀的紫外線(UV)閃光。
作為一種極其罕見的超新星類型，這一事件有望為幾個長期存在的謎團提供洞察力，包括白矮星爆炸的原因，暗能量如何加速宇宙，以及宇宙如何產生重金屬，如鐵。
領導這項研究的西北大學天體物理學家亞當·米勒說：「紫外線閃光告訴我們一些關於這顆白矮星是如何爆炸的非常具體的信息。」
「隨著時間的推移，爆炸的物質會離源頭越來越遠。隨著物質變薄，我們可以看到越來越深的地方。一年後，材料會變得如此之薄，以至於我們會一直看到爆炸的中心。」
米勒說，在這一點上，他的團隊將更多地了解這顆白矮星和所有白矮星是如何爆炸的，這些白矮星都是緻密的死星殘骸。
這篇論文將於7月23日發表在《天體物理雜誌》上。
罕見轉折的普通事件。
利用加利福尼亞州的茲維基瞬態設施，研究人員在2019年12月首次發現了這顆特殊的超新星-就在它爆炸後的一天。
這一事件被稱為SN2019yvq，發生在距離地球1.4億光年的一個相對較近的星系，非常接近龍形德拉科星座的尾巴。
在幾個小時內，天體物理學家利用美國宇航局的尼爾·蓋瑞斯·斯威夫特天文臺研究了紫外線和X射線波段的這一現象。
他們立即將SN2019yvq歸類為Ia型超新星，這是一種相當頻繁的事件，發生在白矮星爆炸時。
「這些是宇宙中最常見的一些爆炸，」米勒說。
「但最特別的是這個紫外線閃光。天文學家們已經尋找了很多年，但一直沒有找到它。據我們所知，這實際上只是第二次在Ia型超新星上看到紫外線閃光。」
火熱的謎團。
這一罕見的閃光持續了幾天，表明白矮星內部或附近有什麼東西非常熱。
由於白矮星隨著年齡的增長變得越來越冷，熱量的湧入讓天文學家感到困惑。
米勒說：「產生紫外光最簡單的方法就是擁有非常非常熱的東西。」
「我們需要比太陽熱得多的東西--溫度是太陽的三到四倍。大多數超新星都沒有那麼熱，所以你不會受到非常強烈的紫外線輻射。這顆超新星發生了一些不尋常的事情，造成了非常熱的現象。」
米勒和他的團隊認為，這是理解白矮星爆炸原因的重要線索，而白矮星爆炸一直是該領域的謎團。
目前，存在多種相互競爭的假說。
米勒對探索四種不同的假設特別感興趣，這些假設與他的團隊從SN2019yvq進行的數據分析相匹配。
可能導致白矮星以紫外線閃光爆炸的潛在情景：
1.一顆白矮星吞噬了它的伴星，變得如此巨大和不穩定，以至於爆炸。
白矮星和伴星的物質發生碰撞，產生一道閃光的紫外線輻射；
2.白矮星核心中極熱的放射性物質與外層混合，導致外殼溫度高於平常；
3.外層氦點燃白矮星內的碳，引起極熱的雙重爆炸和紫外線閃光；
4.兩顆白矮星合併，引發爆炸，噴出的物質相互碰撞，發出紫外線輻射。
驚天動地的洞察力。
一旦研究人員知道了爆炸的原因，他們將應用這些發現來了解更多關於行星形成和暗能量的知識。
因為宇宙中的大部分鐵都是由Ia型超新星產生的，所以更好地理解這一現象可以告訴我們更多關於我們自己的星球的信息。
如果你想了解地球是如何形成的，你需要了解鐵是從哪裡來的，需要多少鐵。
了解白矮星爆炸的方式可以讓我們更精確地理解鐵是如何在宇宙中產生和分布的。
通過更好地理解白矮星，我們有可能更好地理解暗能量及其導致宇宙加速的速度。
他說：「目前，在測量距離時，我們將所有這些爆炸視為相同的，但我們有充分的理由相信存在多種爆炸機制。」
「如果我們能確定確切的爆炸機制，我們認為就能更好地分離超新星，並做出更精確的距離測量。」
來源：美國天文學會
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