超新星爆炸,核塌縮還是熱失控?銀河系的下一個超新星

2020-12-08 騰訊網

超新星形成條件，質量因素與環境因素？銀河系的下次超新星爆發可能在哪裡？

圖解：星雲NGC 6357 與其中的星團Pismis 24。圖源：Forbes

在宇宙中，有很多種現象可以造成超新星的誕生，其中最常見的一種就是質量非常大的恆星燃料耗盡導致內部塌縮從而引發劇烈的超新星爆炸。

圖解：星雲NGC 6357的紅外線影像。圖源：Forbes

這些大質量的恆星，質量通常在8至20個太陽質量左右或者更高，它們是宇宙中顏色最藍，溫度最高，壽命最短的天體，目前我們只在年輕的恆星誕生區域發現過它們的存在。

圖解：星團 Pimis24 與星雲NGC 6357的可見光影像。圖源：Forbes

滿足以上條件的一個區域就是巨大的星雲NGC 6357，其放散著各種波長的電磁波。

圖解：星雲NGC 6357的X光（藍色）與紅外線（紅色與綠色）混合影像。圖中亮橙色點標誌了新原恆星最高密度的區域。。圖源：Forbes

紅外線影像中亮色區域向代表了被新恆星所加熱的氣體，圖中較深色的區域則是強大紫外線造成氣體的電離與蒸發而導致的。

圖解：星雲NGC 6357也同時被為『戰爭與和平星雲』。圖源：Forbes

中性的氣體也會反射可見光，我們可以看到其碎片化的絲狀結構。

圖解：星雲NGC 6357中的氣體在可見光的影像。圖源：Forbes

一個擁有800顆年輕恆星的星團Pisimis 24坐落在這個星雲的東南邊，而在星雲內部，也有無數的原恆星正在成長中。

圖解：星雲NGC 6357內新的恆星不斷地形成。圖源：Forbes

星團 Pismis 24 是造成星雲電離的主要原因，Pismis 24 中至少有9顆O型恆星，每一顆的質量都比太陽要大20倍以上，導致了它們生命的終結都將會是II類超新星。

圖解：星團Pimis 24中蘊含著數百個恆星。圖源：Forbes

其中就包括 Pismis 24-1，最初被認為擁有300倍太陽質量，而後來被發現Pismis 24-1 中其實有著四顆以上的恆星。

拓展閱讀：超新星

超新星，英文『Supernova』,縮寫『SN』或者『SNe』。超新星是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸或者是一顆白矮星經歷熱失控之後的爆炸。造成超新星爆炸的天體被稱作祖恆星，或是塌縮成中子星或黑洞，或者完全被毀滅。超新星爆炸極其明亮，過程中所發射的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星系，並可能持續幾周至幾個月甚至幾年才會逐漸衰減。

超新星比新星所釋放的能量更為巨大。新星的英文名稱為』nova』在拉丁語中是「新」的意思，這表示它在天穹上看上去像是一顆新出現的亮星（其實原本即已存在，因其亮度增加而被誤認為是新出現的）；超新星的『super-』是為了將超新星和一般的新星區分開來，也表示超新星具有更高的亮度。超新星這個名詞是沃爾特·巴德和弗裡茨·茲威基在1931年創造的。

相關知識

超新星是某些恆星在演化接近末期時經歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮，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，並可能持續幾周至幾個月甚至幾年才會逐漸衰減。而在此期間，一顆超新星所釋放的輻射能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相當。恆星通過爆炸可以將其大部分甚至幾乎所有物質以高至十分之一光速的速度向外拋散，並向周圍的星際物質輻射激波。這種激波會導致一個由膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構形成，這被稱作超新星遺蹟。超新星是星系引力波潛在的強大來源。初級宇宙射線中來自超新星的佔了很大的比例。

作者: Starts With A Bang

FY: 神靈之踹

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • NASA望遠鏡捕獲超新星爆炸,距地2400光年,衝擊波如一片薄紗!
    但其實這是哈勃望遠鏡捕捉到天鵝座中一個超新星的殘骸，即爆炸後的衝擊波。據悉，這個超新星爆炸發生在1-2萬年前的天鵝座（Cygnus）星系，距離地球約2400光年。而爆炸前的恆星質量約為太陽的20倍。自爆炸後，衝擊波已從中心向外擴展了約60光年，以每秒約350公裡的速度增長。哈勃太空望遠鏡的觀測下，當被爆炸彈射出的物質與低密度星際物質相互作用後，邊緣所呈現之樣貌就像一片輕柔覆蓋的薄紗。
  • 不穩定對超新星可能是最強爆炸,其威力是常規超新星爆炸的數百倍
    眾所周知，大質量恆星是通過燃燒燃料來維持熱核反應的，當燃料被耗盡時，這些恆星會爆炸，並變成超新星。爆炸後，恆星仍屬於一個星雲，其中心有一個黑洞或中子星。然而，許多人並不知道超新星是有很多類型的，其中一個就是不穩定對超新星，這種超新星是由非常大的恆星演變而來，其質量是太陽質量的150-250倍。
  • 硬核解說：宇宙中璀璨的明珠——超新星 | 賽先生天文
    人類首次探測到的宇宙中微子便是由超新星爆發釋放出來的。超新星爆發的殘骸（遺蹟）又是銀河系內重要的射電源、X射線源以及伽馬射線源，所以同樣是高能物理研究的重要對象。物理學家也同樣關心超新星，因為超新星爆炸提供了一個極端條件下進行核融合，以及高能粒子相互作用的實驗，而這樣的實驗條件在地球上是無法實現的。
  • 白矮星與巨核或超巨核合併是所有超亮超新星產生的方式嗎?
    但是，科學家們在2020年1月24日出版的《科學》雜誌上發表了一項新的詳細分析，得出了一個令人震驚的結論：這可能是一個相當典型的Ia型超新星，僅僅發生在奇怪的條件下。圖註：許多奇怪的瞬態事件，如AT2018Box，涉及某種類型的超新星與先前由恆星吹散的物質，或在中心爆炸周圍的周圍物質中存在的物質的球形雲相互作用的組合。
  • 史上最高能超新星被發現,是搜尋已久的神秘類型超新星嗎?
    至今為止，天文學家提出的超新星爆發的模型主要有以下幾種： 01 核心塌縮型超新星 大質量恆星演化到末期，核心不再產生輻射，星體在自身引力的作用下收縮，將核心壓縮為一個中子星，外層物質被核心反彈，向外爆發。
  • 如果宇宙是一片星海,超新星就是宇宙生態系統中的「鯨落」
    這些激蕩的恆星風將超新星產生的能構成生命的重元素吹向遠處。同時，衝擊波也能幫助周圍遇到的氣體分子雲團凝聚，為新恆星的誕生提供契機。在銀河系中，核心塌縮型超新星約每50年就會發生一次，但大部分都被銀河系的塵埃所掩蓋。
  • 千載難逢，近距離觀察超新星爆炸
    這顆超新星的預備役什麼時候會爆炸？它將要爆炸時會有什麼表現？與所有優秀的天文學與宇宙故事相似，這個故事始於一個周五的夜晚。我們經常能夠看到銀河系中的超新星，但是我們從未近距離觀測到過超新星的形成，1604年蛇夫座的克卜勒星是我們在銀河系中發現的最後一顆超新星，而1987年曾觀測過位於麥哲倫星雲的超新星的形成過程。像參宿四這樣的紅巨星並不會停留在紅巨星階段太久，它的氫燃料將在1000萬年後耗盡。
  • 哈勃拍到旋轉星系NGC 5468正視圖 部分亮點為超新星爆發
    NGC 5468的寬度約為110,000光年，和我們的銀河系大小相當。 在NGC 5468中發現了五次超新星爆炸：SN 1999cp，SN 2002cr，SN 2002ed，SN 2005P和SN 2018dfg。 近日哈勃太空望遠鏡成功拍攝了NGC 5468的高清圖片，這張圖中有很多亮度極高的地方，是因為那裡發生了超新星爆發。
  • 二氧化矽可能起源於恆星爆炸後所產生的超新星
    恆星爆炸會將其大部分物質以十分之一光速的速度向外拋散，並向周圍的星際物質輻射激波，這種激波會導致形成一個由膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構，這被稱作超新星遺蹟。超新星可以由兩種方式觸發：突然重新點燃核聚變之火的簡併恆星，或是大質量恆星核心的重力塌陷。
  • 最後的超新星:400年的爆炸成像
    在20世紀40年代，科學家們意識到物體是一顆爆炸的恆星，他們稱之為克卜勒的超新星。自1604年事件以來，我們銀河系中沒有發現超新星。現在，三個強大的太空觀測站的共同努力已經產生了一幅彩色的畫面，描繪了一顆不斷膨脹的超新星的氣體和塵埃雲。該圖像有望幫助天文學家了解這些暴力和神秘的事件。
  • 恆星暮年，壯心不已 ——揭開超新星的神秘面紗
    這個巨型火球進入暮年之後，並不願意悄無聲息地死去，在耗盡核燃料的時候，它會急劇地塌縮，產生毀滅性的爆炸，在極短的時間（最多兩個月）釋放出可以媲美其一生輻射總和的能量。此時的恆星在天空中好像是新出現的亮星，科學家稱它為超新星。
  • 科學家利用超新星機在實驗室重現宇宙爆炸的場景
    強烈的引力想把物質拉向中心，但核心的核聚變同時也在向外推。但最終，核心的核燃料不可避免地耗盡，引力贏得了這場戰鬥。然後恆星很快向內塌縮，產生的衝擊波將物質以極快的速度向外飛出。這個事件就是超新星，旋轉的氣體和物質就是星雲，而中心形成的緻密物體就是中子星或黑洞。而現在，喬治亞理工學院的研究人員已經在實驗室裡重現了這一過程。
  • 「部分超新星」在銀河系中炸飛了白矮星
    一項新的研究發現，一個奇怪的白矮星在銀河系中hurt繞，可能是「部分超新星」的倖存者。白矮星是地球大小酷而暗淡的死亡恆星核心，它們在中等大小的恆星耗盡燃料並脫落外層後被留下。有一天，我們的太陽將變成白矮星，銀河系中超過90％的恆星也將變成白矮星。
  • 如果在幾十光年內發生超新星爆炸,會對地球生物造成什麼危害?
    如果在幾十光年內發生超新星爆炸，那麼地球生命將會面臨全部滅絕的危險。幾十光年以內，已經算是近地超新星了，對於恆星自身質量塌縮引起的II型超新星，爆炸瞬間釋放能量是太陽的數千億倍，瞬間亮度比銀河系其他恆星的總亮度還高。
  • 太陽會發生超新星爆發嗎?
    這個時候，恆星的核心在不斷進行著核聚變，向外圍釋放著能量，使得外圍的粒子不會落入到恆星的中心能發生核聚變的位置，這樣在恆星中心到表面地帶不會發生核聚變反應，因為溫度和壓力都還不夠，無法達到開啟核聚變的條件，它們是一團炙熱的圍繞恆星發生聚變反應的等離子團。這樣恆星就會出現一個短時間的引力和斥力的相對平衡階段。
  • 哈勃望遠鏡捕捉到一顆超新星
    ，其光芒超過了銀河系中的每顆恆星。它觀察了這顆正在爆炸的恆星，歷時一年，看著它以50億個太陽的光芒燃燒，然後逐漸消失。該事件提供了罕見的超新星時差，將幫助天文學家更準確地測量到遙遠星系的距離。被稱為SN2018gv的超新星於2018年1月中旬首次被發現在旋渦星系NGC 2525的邊緣，距地球約7,000萬光年。這是Ia型超新星，這意味著它起源於一顆雙星白矮星，它從同伴恆星中吸收物質。
  • 恆星最壯麗的謝幕，超新星爆發
    超新星是一種強大而明亮的恆星爆炸。這種短暫的天文學事件發生在大質量恆星的最後演化階段，或者當白矮星觸發失控的核聚變時。爆照之後，恆星要麼坍塌成中子星或黑洞，要麼被完全摧毀。在消失之前，超新星的峰值光度可以與整個星系的峰值相媲美。
  • 抓緊機會看比參宿四更亮的超新星爆炸
    室女座M85星系中的超新星2020nlb在剛被發現時，還是一個視星等為17等的光點，但每晚亮度都在增加。M85的這顆超新星目前比東北方緊鄰的場星亮了幾乎1等。它位於星系核的東方1.0角秒，北方43.2角秒處。圖片上方為北方。圖源：Gianluca Masi要是真想在有生之年親眼目睹超新星，幹嘛非得等到參宿四爆炸的那一天呢？如果你有一臺六英寸口徑的望遠鏡，夜晚天空又夠暗的話，現在就能看到，還是兩個一起！
  • 這個星系擁有一個巨大的超新星，它看起來確實很奇怪
    我們的家鄉銀河系被認為是相對較普通的螺旋星系。它有長長的彎曲的「手臂」和充滿活動的中心。人們認為超大質量的黑洞藏在那裡，科學家認為許多星系都很常見。毫無疑問，名為NGC 2442的銀河系並非一成不變，正如哈勃在一張令人驚嘆的新照片中所揭示的那樣，它是一個真正的怪人。
  • 恆星的「鬼見愁」,超新星要摧毀恆星,總共分幾步?
    通過掉落的橡膠球展示引力反彈的原理，以及如何引起超新星爆炸，同時還說明了為什麼在這類爆炸中總是會留下一個核心。（公有領域圖片，來源：克里斯多福·貝爾德）超新星不會完全摧毀一顆恆星，超新星爆炸的猛烈程度堪稱宇宙之首。但它們不像炸彈爆炸一樣，炸掉原炸彈的每一點。