增压的“能量茧”可能为宇宙中最明亮的超新星提供动力

增压的“能量茧”可能为宇宙中最明亮的超新星提供动力

超新星爆炸困扰着附近的星系NGC 1569。每隔一段时间,就会发现一颗比平均亮度高100倍的超新星在燃烧,科学家们可能终于知道原因了。(图片来源:uux.cn/NASA/JPL/Hubble)

(神秘的地球uux.cn)据美国生活科学网站(保罗·萨特):物理学家描述了宇宙中最明亮的恒星爆炸是如何产生能量的。

这些“超亮超新星”比典型的超新星亮10到100倍。新的研究提出,虽然它们的起源在很大程度上仍然是神秘的,但它们是由一种增压的能量茧提供动力的,这种能量茧可以一次释放大量的辐射数天。

由于超亮超新星非常罕见,研究人员很难就其原因达成一致。然而,主要的假设是,这些超新星爆炸是由至少比太阳大40倍的恒星死亡造成的。当它们死亡时,它们的核心会形成一颗中子星或黑洞。一旦这些密度极高的物体形成,最接近它们的物质就会开始旋转,在恒星体内形成一个快速旋转的圆盘。

这个圆盘可以为形成令人难以置信的强电场和磁场提供燃料。磁场将气体引导到中心黑洞或中子星周围,然后以射流的形式向上喷出。这种情况为超光速超新星提供了正确的能量冲击,但之后这一过程是如何展开的一直是个谜。

最近,两位天体物理学家拼凑了一个关于这颗垂死恒星在未来几天会发生什么的故事。他们使用计算机模拟和数学模型来跟踪喷气式飞机撞击恒星其他部分的过程。他们在7月份发表在预印本数据库arXiv上的一篇论文中描述了他们的模型。

研究小组发现,喷流在恒星内部形成了一个小空腔,茧向外膨胀,在边缘吸收物质。茧的边缘是真实动作发生的地方。这个边缘在几天内会发出大量的辐射。然而,最终,茧内的喷气式飞机将其淹没并撕裂,导致恒星本身最终毁灭。

这些模型表明,超新星可以在爆炸最终失去能量之前以峰值亮度发光数天甚至数周,这与观测结果相吻合。

作者在论文中写道,这种情况只是一种假设,但研究人员认为,未来对超亮超新星的观测将验证总体情况,特别是如果观察到X射线亮度的增加,并且伴随着快速移动的物质壳从恒星上脱落。




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