這幅示意圖展示了「快速演化發光瞬變現象」（FELT）這一神秘天文事件的假設模型
在浩瀚的黑暗宇宙中，充滿了各種神秘的爆炸現象，而其中一種名為「快速演化發光瞬變現象」（FELT）的短暫爆炸事件最為特殊，由於它的持續時間極其之短，數十年來一直讓全球的天文學家們困惑不已。
據《自然-天文學》雜誌網絡版3月26日發表的一篇研究論文稱，目前美國國家航空航天局（NASA）為在銀河系中搜尋其它行星而設計製造的「克卜勒太空望遠鏡」（Kepler Space Telescope）在捕捉觀察FELT現象的動態表現上取得了長足的進步，從而讓科學家們第一次洞察並判定了這一神秘現象的本質——它們似乎是一種新的超新星，能從周圍環境中通過短暫的渦輪加速效應增強其亮度。「克卜勒」的一大優點是能夠精確地對星光中的變化進行跟蹤取樣，這使得天文學家們能夠快速地建立起這一現象的解讀模型，並將之前其它可能的解釋選項排除在外。
研究人員得出的結論是，克卜勒望遠鏡捕捉到的那道短暫閃光來自於一顆恆星引力坍縮後爆炸形成的超新星。而與其它恆星最大的不同之處是，這顆恆星包裹在一層或者多層由氣體和塵埃組成的外殼內。當爆炸釋放的巨大能量猛烈衝擊殼體時，其中大部分的動能立刻轉化為了光能。這一輻射爆發過程只持續了幾天，僅僅是典型超新星爆發持續時間的十分之一。
在過去十年中，科學家們曾觀察到好幾次FELT現象，然而，他們卻發現傳統的超新星模型難以解釋這一系列現象的時長和亮度。而且，全球的天空觀測也僅僅捕獲了屈指可數的幾次該類現象，原因是因為它們的發生時間實在太短暫了。
之後，由於克卜勒能夠進行連續而精確的天文測量，天文學家成功地記錄了更多關於FELT現象的細節。「我們收集到了一條非常棒的光變曲線。」美國馬裡蘭州巴爾的摩市太空望遠鏡科學研究所的阿明·雷斯特（Armin Rest）說。「我們成功地縮小了對於爆炸機制和性質的假設範圍，這樣我們就可以將其它的理論排除在外，最後得出高密度外殼模型（dense-shell model）的解釋理論——這也是超大質量恆星死亡後將物質重新在太空中散布分配的另一種新方式。
「克卜勒捕捉到了這些快速演化的爆炸的全部過程，這些過程也約束制約著恆星死亡的奇特方式。大量的數據使我們能夠掌握這些變幻莫測爆炸現象的物理性質，比如恆星生命結束時釋放出的物質量以及爆炸發生的極超音速。這是我們第一次能夠對FELT現象模型進行高精確度的測試，並將理論假設與實際觀測相聯繫起來。」美國加州大學伯克利分校的大衛·卡塔米（David Khatami）介紹道。
克卜勒的觀測結果表明，恆星在形成超新星之前不到一年時就開始向外噴射其外殼了。這讓我們深入了解了恆星那些鮮為人知的死亡過程與狀態，因為FELT現象顯然來自那些在衰亡前經歷了「瀕死體驗」的恆星——在完全爆炸之前，就以小型噴發的形式噴射出其物質外殼了。
雷斯特說，接下來的研究將是通過正在進行的「K2」任務或下一個名為「TESS」（轉換外行星測量衛星）的任務找到更多的這類天體。這將容許天文學家進一步開始一項跨越不同波長機制的後續研究行動，而這些機制將揭開關於這種新型爆炸現象本質和物理特性的更多奧秘。
編譯：Jonathan 編輯：張夢
來源：https://phys.org/news/2018-03-kepler-mystery-fast-furious-explosions.html
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