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天文学家首次目睹恒星爆炸的“狂暴模样”

2022年01月14日 16:23:21  來源:科技日报

一颗红色超巨星发生超新星爆发的艺术图。图片来源:美国趣味科学网站

【本报讯】美国天文学家在最新一期《天体物理学杂志》撰文指出,他们首次目睹了一颗红巨星“濒死”前以超新星爆发形式发生的爆炸,比研究人员此前估计的更狂暴激烈。

这颗注定要毁灭的恒星名为SN 2020tlf,离地球约1.2亿光年。在最新研究中,科学家们看到了恒星爆炸时发出的明亮闪光——巨大的气体从恒星表面爆炸出来。他们表示,这些超新星爆发前的“烟火”令人惊叹,因为之前科学家对即将爆炸的红色超巨星进行了多次观测,没有发现其发出这么强烈的辐射。

红色超巨星是宇宙中体积最大的恒星,其半径是太阳的数百倍甚至一千多倍。不过,尽管红色超巨星体积庞大,但它们既不是最亮的恒星,也不是质量最大的恒星。像太阳一样,这些大质量恒星通过其核心元素的核聚变产生能量,但由于其非常庞大,可制造出比太阳燃烧的氢和氦重得多的元素。随着它燃烧越来越多的大质量元素,其核心变得越来越热,压力也越来越大,最终能量耗尽,核心崩塌。

此前,科学家们观测到了红色超巨星发生超新星爆炸之前的“模样”,也研究了这些激烈爆炸产生的后果,但迄今从未看到整个过程的实时展现。研究作者自2020年夏天开始,使用夏威夷大学天文研究所的“全景巡天望远镜和快速反应系统1”望远镜和凯克天文台,对恒星SN 2020tlf进行了130天的观测,首次见证了恒星实时发生超新星爆发的“狂暴模样”。

最新研究负责人、加州大学伯克利分校韦恩·雅各布森-嘉兰在一份声明中说:“这是我们首次看到一颗红色超巨星爆炸,对于我们理解大质量恒星‘濒死’之前的行为非常重要。这些观察结果表明,红色超巨星的内部结构发生了重大变化,导致其在崩溃前的最后几个月内发生了剧烈爆炸。”(记者刘霞)

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