作者:Peter E. Nugent 来源:《自然》 发布时间:2011-12-19 15:09:08
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研究获得la型超新星爆炸直接证据
 
据美国物理学家组织网12月14日报道,美国劳伦斯伯克利国家实验室的天文学家在风车星系内发现了超新星SN 2011fe,其距离地球仅为2100万光年,是25年来最接近我们的la型超新星。对比之前的观测成果,科研人员能获取首个有关la型超新星爆炸的前身天体和爆炸后情况的直接证据。相关研究结果发表在12月15日出版的《自然》杂志上。
 
la型超新星异常明亮,是宇宙学重点研究的对象,因为它们可以被用作“标准烛光”来测算宇宙空间中的距离,因而能够校准暗能量引起的宇宙膨胀加速。研究人员对数以千计的la型超新星进行了研究,但直至现在科学家才产生了有关它们如何爆炸及其前身天体真实面貌的学理猜测。
 
科研人员表示,他们在这颗超新星爆炸后的11个小时就发现了它,因此可以在20分钟内计算出爆炸的确切时刻。科学家早期的观测证实了有关la型超新星的一些物理假设,但此次观测却赋予了科研团队新的认识。“作为超新星而言,它的亮度很弱,而作为新星而言又太过明亮。经过数小时的后续观测,我们确定这是一颗十分年轻的la型超新星。”该实验室的彼得·纽金特说。
 
超新星会在恒星死亡或白矮星从附近恒星吸入物质时出现,并在最终达到临界点时爆炸,这种爆炸的亮度至少相当于太阳亮度的100亿倍。科学家很久以前就基于亮度和光谱等创建了la型超新星的模型。这些模型假定它们的前身天体是双星系统中稠密的小型白矮星,由碳和氧构成。白矮星的极限大小约为太阳质量的1.4倍,越过这个界限,其将不堪重负而发生引力坍缩。
 
随着其逐渐接近极限,白矮星将出现巨大的热核爆炸,并将碳和氧转化为镍等较重的元素。大部分爆炸中所显示的光亮都源自放射性的镍在衰变为钴时放出的热。这种光也来自被冲击波所加热的喷射物,如果这些物质与伴星相撞,其将被再次加热,从而再度增加原有的亮度。
 
纽金特指出,很显然,这次爆炸的超新星的前身天体是一颗白矮星。它的光谱显示含有碳和氧,因而他们掌握了la型超新星确实起源于碳氧白矮星的首个直接证据。科研团队也表示,这是自1986年来观测到的最明亮也最靠近我们的天体爆炸。冲击波仅需要几秒便可以撕裂恒星,但在爆炸中加热的碎片将持续发光数个小时。恒星越大,这种后续的余辉也更亮。由于他们很早就捕捉到了这颗超新星,也做了细致的观测,因此能够直接“约束”其前身天体的大小。
 
科学家表示,理解这些大爆炸如何创建和混合材料十分重要,因为超新星是获取构成地球甚至我们个体的大部分元素的介质,例如,超新星就是宇宙中铁元素的主要来源。而这颗目前离我们最近的la型超新星无疑将成为历史上最好的研究对象,也将形成学界解析同种遥远超新星创建过程的新基础。(来源:科技日报 张巍巍)
 
 
 
 
 
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