超新星,被稱為宇宙中最為引人注目的事件,原因無它,它的爆炸所產生的能量和強度在人類觀測的宇宙事件中首屈一指!
例如超新星SN 2006gy在2006年被發現時,是有記錄以來最亮、能量最大的恆星爆炸。然而爆炸的來源讓科學界捉摸不透,不過這些迄今為止所探測到的最明亮的恆星爆炸之一現在可能有答案了。一項新的研究表明,它來自於從該太陽伴星噴射出的緻密物質外殼內的一顆死星的爆炸。
此前科學家對於超新星的爆炸來源有幾種推測,比如超新星是恆星死亡時可能發生的爆炸,要麼是恆星燃燒完所有的燃料,要麼是獲得了突然湧入的新燃料而爆炸。這些爆發可以短暫地使這些恆星星系中的所有其他恆星都黯然失色,使它們在宇宙的遙遠位置都能被看見。
超亮超新星最近,科學家發現了一種罕見的爆發恆星,被稱為超亮超新星。這些爆炸的亮度是普通超新星的100倍,但只佔所有超新星的不到0.1%。關於是什麼力量產生了超亮超新星,還有很多未知,它們釋放的能量遠遠超過任何為超新星提供能量的標準機制所能解釋的程度。為了更多地了解是什麼導致了這些恐怖的爆炸,科學家們集中研究了SN 2006gy,這是已知的最早的超亮超新星之一。SN 2006gy發生在距我們2.4億光年遠的星系中,它是2006年被發現時所記錄到的最亮、能量最大的超新星。
在發現SN 2006gy一年多之後,研究人員發現了超新星發出的一個不尋常的光譜。現在,科學家已經推斷出這種光來自超新星周圍的一個神祕的鐵包膜,揭示了可能導致爆炸的線索。
研究人員開發了一種計算機模型,研究在不同品質、溫度、聚集模式和其他特性下的鐵包膜會產生什麼樣的光。結果他們發現,從SN 2006 gy光的波長和能量中發現大量的鐵,這些鐵的品質超過三分之一的太陽品質,擴大速度約為5400公里/小時。
對SN 2006gy的初步分析表明,這顆超新星是在一顆巨星耗盡燃料後發生的,在不到一秒的時間內,該恆星的核心在自身重量的作用下坍縮成一個異常緻密的塊狀物,並在巨大的爆炸下向外反彈。然而,這樣一顆“核心坍縮”的超新星很可能不會產生新研究計算出的那種品質和膨脹率的鐵包膜。
相反,一種與新發現相符的情況表明,SN 2006gy是一種所謂的Ia型超新星,當一顆恆星向一顆白矮星的死星注入足夠的燃料時,就會引發一場非同尋常的核爆炸。白矮星是密度極高的、地球大小的恆星核心,它們耗盡了所有的燃料,而且在沒有發生災難性爆炸的情況下已經剝離了外層。
重大發現具體地說,該理論要求有一個靠近雙星軌道的白矮星和一個富含氫的伴星。事實上,這樣的系統是非常常見的,人類直到現在已經發現了幾百個。當這樣的伴星變老時,它會膨脹,把白矮星困在它膨脹的外殼裡。由此產生的摩擦導致白矮星向中心旋轉,同時,包膜物質被噴射出來。通常在這樣的雙星系統中,白矮星在爆發為Ia型超新星之前,可能會花上數百萬年甚至數十億年的時間向它的伴星中心盤旋。然而,對於SN 2006gy,研究人員懷疑白矮星可能在盤旋階段開始後的一個世紀之內就爆炸了。然後,這顆超新星撞上了白矮星伴星噴射出的緻密外殼,而白矮星仍相對較近。因此產生了巨大的爆炸,超新星的大部分運動能量在這次碰撞中轉化成了光”,這就解釋了為什麼SN 2006gy如此明亮的原因。
還有一些其他的超亮超新星與SN 2006gy有類似的性質,這種相似性表明這些超新星也具有相同的基本機制。科學家將在未來的研究雙星系統是如何形成這種超亮超新星的。並且還可以研究在這樣的星系中,當Ia型超新星從白矮星螺旋上升到其伴星中心大約一個世紀後,究竟是什麼機制觸發了它們。
總而言之,這是一次難得的發現!