孤身拍檔：白矮星和中子星

英國和瑞典的天文學家們有了重要的發現：宇宙中大部分的鈣元素，或源於一種超新星。研究小組發現，這些由相對微弱的短壽恆星爆炸形成的“富鈣超新星”，卻不知為何發生在距離星系中心很遠的地方。這類超新星包括一顆白矮星和一顆中子星，當它們從星系中最初的超新星中噴射出來以後，便會合並形成第二次爆炸。

超新星是爆炸的恆星，它能夠照亮整個星系，直至數週或數月後消退。當一顆恆星難以產生足夠的能量來阻止引力崩潰時，或者當它突然從一個正在解體的鄰星那裡獲得大量物質時，爆炸就會發生。

宇宙中的鈣

宇宙中的鈣元素，大部分就來源於這樣的爆炸。2003年，天文學家發現了一種新的超新星——它可以產生大量的鈣。觀測表明，這些爆炸所產生的物質中，約有一半是鈣元素。這樣就可以解釋為何銀河中會有大量的鈣元素了。並且在地球上，鈣也是生命所需的元素之一。

但令人困惑的是，目前這12個已知的富鈣超新星在其宿主星系中，位置都十分偏遠——大約有幾萬光年。這和其他型別的超新星不同，它們往往會產生在恆星密集的區域。

目前，約瑟夫·萊曼和華威大學、隆德天文臺以及萊斯特大學的同事們，正在使用智利的甚大望遠鏡和哈勃太空望遠鏡來研究這些超新星的周圍區域，並且已經證實它們離最可能的宿主星系確實很遠。

它們是怎麼到那兒的？

“我們展示出來的這些觀測結果，幾乎是你所能看到的最微弱的，這就表明在這些瞬變位置上其實什麼都沒有。所以問題就變成了，它們是如何到那兒的？”他考慮道。此外，觀測結果顯示在超新星附近沒有殘留的恆星，這就意味著它們不太可能是由星系中噴射出的一顆巨大恆星爆炸而形成的。

然而研究小組更加註意的是，超新星發出的光與短期伽馬射線暴（SGRBs）中的光較為相似，它們也發生在宇宙的孤立區。同時，人們認為兩者都涉及到兩顆中子星或一顆中子星與黑洞的碰撞。雖然短期伽馬射線暴的光要比富鈣超新星的暗得多，而且似乎不會產生太多的鈣，但這一巧合的現象向萊曼和同事們暗示，中子星可能就是這個謎團的核心。

逃離的同伴

中子星產生於超新星，它出現時的執行速度極高，可以使它離開起源星系。此外，中子星有時也可以存在於二元體系中。基於上述觀測與結論，萊曼和他的同事們確信，當一顆高速中子星伴隨著一顆白矮星一起，加速離開它的起源星系時，富鈣超新星就產生了。隨著白矮星的坍縮，中子星吸入了白矮星中的物質，就會爆發產生超新星。天文學家認為，這將為產生大量鈣物質的原因，以及從富鈣超新星上的光提供正確的原理解釋。

雖然這項研究可以解釋富鈣超新星的眾多神祕性質，但絕不是這個課題的結尾。事實上，研究小組的計算結果表明，中子星和白矮星的併合會產生一系列高能伽馬射線暴。因此，研究小組建議對所有新的富鈣超新星的伽馬射線輸出進行監測。

以上觀測結果將發表在皇家天文學會的月刊上，並在arXiv伺服器上提供預印本。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. 咖哩略- Hamish Johnston