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天文学家发现新类型超新星 由黑洞或中子星过早撞击伴星引起

天文学家发现新类型超新星 由黑洞或中子星过早撞击伴星引起

天文学家发现新类型超新星 由黑洞或中子星过早撞击伴星引起

天文学家发现新类型超新星 由黑洞或中子星过早撞击伴星引起

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒New Atlas报道,天文学家近日发现了一种新类型的超新星。一颗恒星似乎在与一个密度极高的天体(也许是黑洞或中子星)相撞后过早地爆炸了,在天空中形成了一个独特的“标志”。

这个故事开始于2017年,当时加州理工学院的天文学家Dillon Dong在甚大天线阵(VLA)天空调查收集的数据中发现了一个奇怪的信号,该调查不断扫描宇宙,寻找无线电源。这个特殊的信号,被命名为VT 1210+4956,是一个极其明亮的无线电波脉冲。

Dillon Dong计算出,最可能导致这个信号的原因是一颗正在变成超新星的恒星,当喷出的物质与该恒星几百年前脱落的气体包层相互作用时产生了无线电信号。但这并不像故事的全部。

加州理工学院的另一位天文学家Anna Ho建议,线索可能在于除无线电之外的另一种类型的信号。因此,研究小组搜索了一个单独的短寿命X射线事件目录,并发现了一个与太空中的无线电源VT 1210+4956相吻合的事件,但时间要早几年。

Dillon Dong表示:“这两个事件从来没有相互关联过,而且就其本身而言,它们非常罕见。”那么,什么样的事件会同时产生这样的无线电和X射线发射呢?经过广泛的建模,该小组最终确定了一个有趣的方案。

天文学家们假设,这颗恒星被一个致密的恒星残骸所环绕,很可能是一个黑洞,但也可能是一颗中子星。这个天体的极端引力会随着时间的推移从恒星上吸走气体,将其中一些抛向太空,在恒星周围形成一个“甜甜圈”形状。

最终,恒星的残骸会被“拉进”恒星,导致它在很久之前突然爆发为一颗超新星。当恒星坍缩时,一股物质会从其核心喷出,产生X射线信号。几年后,来自爆炸恒星的爆炸会到达它周围的气体“甜甜圈”,产生VLA巡天仪发现的一阵无线电波。这种由合并引发的超新星早已被预测为存在,但之前从未被探测到过。

“大质量恒星在耗尽核燃料时通常会爆发为超新星,”加州理工学院天文学教授Gregg Hallinan说。“但是在这种情况下,一个‘入侵’的黑洞或中子星过早地触发了它的伴星爆炸。”

这项研究将发表在《科学》杂志上。

相关报道:研究发现恒星的“死亡之舞”引发了前所未见的超新星

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒CNET报道,从夜空深处放射出的一束奇怪的光,多年来一直困扰着一个天文学家小组。他们对其进行了细致的追踪,并慢慢意识到在他们眼前展现出来的是什么 -- 一颗恒星残骸猛烈地撞击着它的伴星,并迫使它作为一颗超新星爆炸。

据周四在《科学》杂志上发表该故事细节的研究人员称,这一惊人的连锁反应发生在2014年,但由于光在太空中的传播速度,其证据才刚刚到达地球。该研究的主要作者、加州理工学院的研究生Dillon Dong在一份声明中说:“理论家们曾预言这可能发生,但这是我们第一次真正看到这样的事件。”

研究人员说,大约300年前,巨大的恒星残骸进入了较小的恒星附近,并使后者成为其同伴。就这样,它们开始了“死亡之舞”。

将另一颗恒星“拉入死亡之地”的巨大恒星残骸可能是一个黑洞,它的引力强度如此之高,会猛烈地将一切吞噬进它的深渊,不过它也可能是一颗中子星。中子星也是相当强大的。

在这两颗恒星围绕对方旋转了几个世纪之后,它们发生了碰撞。这种碰撞引发了较小的恒星的爆炸,或称超新星。超新星导致了一个明亮的喷流从恒星的核心突出来,因为这个天体塌陷到了自己身上,突然照亮了它周围的空间。

发光形成了研究团队以短暂无线电波的形式检测到的微光,然后与天空的X射线光谱进行比较。数据是从VLASS项目中收集的,该项目团队计划在七年内分三个阶段对大约80%的天空进行成像。

加州理工学院天文学教授Gregg Hallinan说:“在我们认为我们会通过VLASS发现的所有事情中,这不是其中之一。”

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(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:2017年,天文学家探测到一个不寻常的无线电波源。科学家们现在已经能够确定是什么导致了这种不寻常的无线电波爆发。根据来自加州理工学院的天文学家团队的说法,该无线电波爆发是由黑洞或中子星与它的伴星碰撞造成的。

碰撞的结果是一个以前从未见过的过程。通常情况下,大质量恒星在耗尽核燃料时,会演化成超新星爆炸。然而,在这种情况下,一个黑洞或中子星触发了伴星过早地进入超新星。这一发现标志着由合并引发的超新星首次被证实。

研究人员Dillon Dong关注了VLA(甚大天线阵)调查中的一个极其明亮的无线电波源,名为VT 1210+4956。研究人员指出,该无线电波源与超新星事件相关的最亮的无线电瞬变体并列。最初,Dong认为该无线电能量是一颗被密集气体包围的恒星。

无线电瞬变事件被认为是在恒星在超新星中爆炸时发生的,来自爆炸的物质与气体相互作用。然而,进一步的调查发现该事件有一些更不寻常的地方。董明珠发现了来自VT 1210+4956天空中同一位置的X射线。

调查确定,X射线和无线电波是来自同一个事件。X射线瞬态标志着在爆炸时产生了相对论喷流,而发光的无线电辉光表明爆炸的物质后来影响了几个世纪前从恒星上喷出的密集气体。这两类事件从未相互关联,而且非常罕见。通过建模,研究小组确定该事件涉及到一个黑洞或中子星紧密地围绕着另一颗恒星,最终与它的同伴合并,带来了一种全新的超新星类型。

相关报道:黑洞过早引发伴星爆炸:天文学家首次观测到一种全新的超新星

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:2017年,天文学家在甚大天线阵(VLA)天空调查所拍摄的数据中发现了一个特别光亮和不寻常的无线电波源,这个项目以无线电波长扫描夜空。现在,在加州理工学院研究生Dillon Dong的带领下,一个天文学家小组已经确定,这个明亮的无线电耀斑是由一个黑洞或中子星在一个从未见过的过程中撞向其伴星造成的。

“大质量恒星在耗尽核燃料时通常会爆发为超新星,”加州理工学院天文学教授Gregg Hallinan说。“但是在这种情况下,一个入侵的黑洞或中子星过早地引发了它的伴星爆炸。”这是第一次证实合并引发的超新星。

有关这一发现的论文于9月3日发表在《科学》杂志上。

Hallinan和他的团队寻找所谓的无线电瞬变体--短暂的无线电波源,它们会像黑暗的房间里点燃的火柴一样发出耀眼的光芒并迅速烧毁。无线电瞬变体是识别不寻常的天文事件的一个很好的方法,例如大质量恒星爆炸并喷出高能喷射物或中子星的合并。

当Dillon筛选VLA的庞大数据集时,他从VLA调查中挑出了一个极其明亮的无线电波源,称为VT 1210+4956。这个来源是有史以来与超新星相关的最亮的无线电瞬变体。

Dillon确定,这个明亮的无线电能量原本是一颗被厚厚的、密集的气体外壳所包围的恒星。这个气体外壳在今天的几百年前被从恒星上抛下。VT 1210+4956,这个无线电瞬变,发生在这颗恒星最终在超新星中爆炸时,从爆炸中喷出的物质与气体外壳相互作用。然而,气体外壳本身,以及它被从恒星上抛下的时间尺度,都是不寻常的,因此,Dillon怀疑这次爆炸的故事可能有更多的内容。

两个不寻常的事件

在Dillon的发现之后,加州理工学院的研究生Anna Ho建议将这个无线电瞬态事件与X射线光谱中的一个不同的短暂明亮事件目录进行比较。这些X射线事件中的一些是如此短暂,以至于它们只在地球时间的几秒钟内出现在天空中。通过检查这个其他的目录,Dillon发现了一个X射线源,它来自天空中与VT 1210+4956相同的位置。通过仔细的分析,Dillon确定X射线和无线电波可能来自同一个事件。

Dillon说:“X射线瞬变是一个不寻常的事件--它标志着在爆炸时有一个相对论的喷流被发射出来。而明亮的无线电光芒表明,来自那次爆炸的物质后来撞上了几个世纪前从该恒星中喷射出来的巨大的密集气体环。这两个事件从来没有相互关联过,而且就其本身而言,它们是非常罕见的。”

一个谜团被解开

那么,发生了什么?经过仔细的建模,研究小组确定了最有可能的解释--一个涉及一些已知会产生引力波的相同宇宙参与者的事件。

他们推测,以前爆炸过的恒星的剩余紧凑残余物--也就是黑洞或中子星--一直紧密地围绕着一颗恒星运行。随着时间的推移,黑洞开始吞噬其同伴恒星的大气,并将其喷射到太空中,形成了气体环。这个过程将这两个天体拖得越来越近,直到黑洞坠入恒星,导致恒星坍塌并作为超新星爆炸。

X射线是由恒星塌缩时从其核心发射的喷流产生的。相比之下,无线电波则是在多年后,当爆炸的恒星到达被吸入的紧凑物体喷射出来的气体环时产生的。

天文学家们知道,一颗大质量恒星和一个伴星可以形成所谓的稳定轨道,在这个轨道上,两个天体在极长的时间内逐渐螺旋式地靠近,越来越近。这个过程形成了一个双星系统,该系统稳定了数百万到数十亿年,但最终会发生碰撞,发出LIGO在2015年和2017年发现的那种引力波。

然而,在VT 1210+4956的案例中,这两个天体反而立即发生了灾难性的碰撞,产生了所观察到的X射线和无线电波的爆炸。虽然像这样的碰撞在理论上已经被预测到了,但VT 1210+4956提供了第一个具体的证据,证明它的发生。

偶然的勘测

VLA巡天调查产生了大量关于夜空中的无线电信号的数据,但是通过筛选这些数据来发现像VT 1210+4956这样明亮而有趣的事件,就像大海捞针一样。Dillon表示,找到这根特殊的“针”,从某种程度上说,是偶然的。

"我们对在VLA调查中可能发现的东西有想法,但是我们对发现我们没有想到的东西的可能性持开放态度,"Dillon解释说。"我们为发现有趣的东西创造了条件,通过对大型数据集进行松散的约束和开放的搜索,然后考虑到我们可以收集到的关于我们发现的物体的所有背景线索。在这个过程中,你发现自己被不同的解释拉向不同的方向,而你只是让大自然告诉你那里有什么。"




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