超新星诞生之谜

2011年出现在涡状星系M51中的超新星2011dh

2011年出现在涡状星系M51中的超新星2011dh(神秘的地球uux.cn插图)

据光明网:在浩瀚的宇宙中,常有些不易被察觉的神秘事物偶然被人类发现。这种偶尔发现的新奇事物使得与之相关的观察观测和摄影档案变得非常有价值,对于最近出现在螺旋星云M51上的超新星来说也是如此。

这个螺旋星系被业余天文爱好者称为涡状星系,距地球约2500万光年。2011年五月底这个星系中的一颗星球爆炸产生的光芒照射到地球上,不久后各种关于这场灾难的报道如潮水般涌入中央天文电讯局。官方很快就发表声明将爆炸的超新星命名为2011dh。

涡状星系拥有许多仰慕者,该星系边缘出现的崭新亮点很快就引起了许多观察者的兴趣。更令人激动的是,这颗在涡状星系中的超新星竟然变成了罕见的IIb型超新星。一个巨大恒星的崩溃导致了爆炸的发生,在这个过程中一颗二态伴星很可能剥夺了恒星大部分的氢壳。在所有导致星球消亡的毁灭性爆炸中,只有十分之一能产生IIb型超新星。

天文学家对于IIb型爆炸也有一些普遍的解释,但是确切地找出导致超新星产生的一系列事件是极其艰巨的任务。天文学家提出无法精准地确定哪些星球会爆炸,而在爆炸之前他们也根本无法获知一个星球能否变成超新星。只有在极少数情况下,天文学家才能拥有足够详细的前爆炸区域资料并弄清事情的来龙去脉。然而,这个最著名的涡状星系在2011年再次派上了用场。“我们通过哈勃太空望远镜来探索收集这颗超新星的数据资料,在此之前研究者就已经拍摄了M51星云五彩斑斓的图片”,Van Dyk说。在哈勃望远镜2005年拍摄的图像中可以看到,2011年超新星出现的位置有一个不起眼的黄色巨星。

但是许多研究者发现,这一爆炸的剖面与预期中一颗巨星坍塌的规模并不相符。相反,2011dh的数据表明也许是一颗不断收缩星球产生了爆炸,这颗星球有可能是黄色恒星的二态伴生星,后来由于邻近星球的引力而被剥夺了。“我们认为这颗星球才是爆炸的起源,它是蓝色的,很难被看见。我们猜想黄色恒星遮蔽了爆炸的蓝色星球”,Van Dyk说。

但是,另一个竞争团队显然得出了不同的结论。一项由女王大学的Justyn Maund领导的早期研究表明由哈勃望远镜在爆炸位置发现的巨星才是爆炸的起源。“他们认为就是黄色恒星在爆炸。他们需要为其结论进行延展性研究。我们也一样”,Van Dyk说。

到今年三月,差不多是超新星第一次出现在涡状星系两年之后,Van Dyk和同事们决定用哈勃望远镜再进行一次观测。令他们吃惊的是,那个他们认为是纯粹旁观者的黄色恒星已经不见了踪迹。另一个团队用地面望远镜也看到了同样的情形。Van Dyk表示:“我们只是想看看超新星是如何演变的。我们曾经相信那个黄色的巨星仍然会出现在今年的图像上。”

这个巨星的消失预示着它才是超新星的起源。Van Dyk发表了他们的研究结果,验证了竞争对手的结论。“那个团队才是正确的,是我们错了”,Van Dyk说。

但是超新星2011dh的传奇尚未结束。当这颗明亮的超新星遗迹点慢慢褪色并逐渐消失,涡状星系将会恢复它2011年之前的样子。如果确实如研究所说,这颗超新星是被封锁在一个二态伴生星之中的,那么到今年年底,当超新星的光辉黯淡很多的时候,黄色巨星的伴生星将会进入人们的视线。(神秘的地球uux.cn)





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