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  • 银河系最近的超新星被隐藏了…直到现在才被发现

    神秘的新星诞生,它在哪里呢?

    砰的一声,一颗新星诞生了。伴随着巨大的一声巨响,科学小组发现了超新星,这是一个在科学史上的一次巨大的贡献。宇宙就在我们的世界里,等着我们去发现它。这篇文章已有两年多的历史了,作者是伊森·西格尔资深撰稿人。

    银河系最近的超新星被隐藏了…直到现在才被发现

    图片来源: NASA/CXC/CFA/S.Chakraborti等人,超新星遗迹G1.9+0.3

    宇宙中的饕鬄盛宴莫过于最明亮、最壮观的爆炸所产生的超新星,当然是需要发生在两种非常特殊的情况下。一种是当一个质量是太阳20倍、50倍甚至100倍甚至更多的超大质量恒星,其核心的核燃料耗尽,意味着生命终结。当内核发生内爆,外层发生核聚变的连锁反应失控了,恒星的大部分在核地狱中爆炸产生II型超新星。另一种情况是,当一颗白矮星(或两颗合并的白矮星)达到足够大的总质量时,它们会坍缩,引发失控的聚变反应,从而毁灭整个恒星,这就是Ia型超新星。然而,尽管其他星系每世纪都会出现几次超新星,但自1604年以来,地球上还没有人在银河系中看到过超新星。

    银河系最近的超新星被隐藏了…直到现在才被发现

    图片来源:NASA/ESA/JHU/R.Sankrit&W.Blair,1604年的光学/红外/X射线复合材料.[+]超新星遗迹

    但是开普勒的超新星并不是最后一颗,它只是人类肉眼能看到的最后一颗。只是被困在银河系中,我们比其他星系更接近任何超新星,但这也意味着在我们试图观察它们时,我们要处理更多阻挡光线的尘埃。上图是我们星系中的超新星遗迹叫仙后座A,发生于1680年,但直到几个世纪后随着射电天文学的发展才被发现。

    银河系最近的超新星被隐藏了…直到现在才被发现

    图片来源: 美国宇航局,欧空局,和哈勃遗产(STScI/光环)-欧空局/哈勃合作.[+]确认:Robert A.Fesen(美国达特茅斯学院)和James Long(ESA/Hubble)是由哈勃拍摄的仙后座超新星遗迹

    黑洞和中子星是II型超新星的残余,它们在无线电中发出如此强烈的辐射,以至于仙后座A是我们太阳系以外的从地球上看到的最强的射电源。尽管它在地球上是看不见的,但仙后座A离我们只有9000光年距离:就在我们银河系直径10万光年的范围内。然而在星系中心下方,一颗更新的超新星残骸在1984年被发现。

    银河系最近的超新星被隐藏了…直到现在才被发现

    图片来源: 美国宇航局/CXC/NCSU/K.Borkowski等人,超新星遗迹G1.9+0.3,由钱德拉.[+]2013年

    在靠近银河系中心的地方,超新星遗迹G1.9+0.3首次在无线电中被发现,这要归功于超大型阵列(VLA),它的起源不明。它在天空中如此之小,尽管距离它有25000光年,这一事实提出了可能这是一颗非常年轻的超新星,也许是银河系中所有超新星中最年轻的。接下来的观测在21世纪的头十年里进行,用红外线进行了2微米的全天空观测,用钱德拉x射线天文台进行了观测,结果发现了一个奇妙的惊喜,这个超新星遗迹正在以惊人的速度膨胀!

    银河系最近的超新星被隐藏了…直到现在才被发现

    图片来源: X射线(NASA/CXC/NCSU/S.Reynolds等);无线电(NSF/NRAO/VLA/剑桥/D.Green et.1985年(L)和2007/8(R)超新星遗迹的红外(2MASS/UMass/IPAC-Caltech/NASA/NSF/CfA/E.Bressert)

    这使我们能够确定它的年龄在100到200岁之间,而且再老不过了,这使它成为银河系中已知的最年轻的超新星。它还告诉我们它是Ia型,起源于一颗白矮星。钱德拉x射线天文台和VLA都有,继续回到这个物体对象希望了解更多,包括了解它的起源的可能性。周围的气体和尘埃提供了一个巨大的线索,随着时间的推移,无线电和x射线的亮度都增加了,只有当超新星来自两个白矮星的合并,而不是来自一个伴星的单一白矮星积累的物质时,才会发生这种情况。根据作者弗朗西斯卡·蔡尔兹(Francesca Childs)的说法本月早些时候发表的一项研究透露了这一发现,

    “我们观察到x射线和射电亮度随时间增加,因此数据强烈指出两颗白矮星之间的碰撞是导致G1.9+0.3的超新星爆炸的触发因素。”

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    图片来源: NASA/CXC/CFA/S.Chakraborti等人,超新星遗迹G1.9+0.3

    这颗超新星的残骸直径已经接近10光年,这意味着超新星的冲击波正以光速的几个百分点向外传播!额外的研究结果使我们得出结论,这颗超新星的年龄接近的低端年龄范围大概是110岁, 通过爱因斯坦的狭义相对论中的科学世界,光线会第一次到达我们能看到的范围之内。很长一段时间以来,人们一直认为,单一的白矮星增生是这些Ia型超新星发生的标准模式,但我们可以肯定的是,通过对这一事件的进一步概括得出,这不是它们全部发生的方式。甚至,Ia型超新星的大部分或全部可能是由白矮星合并形成的。通过时间还有更多的数据,以及(希望)我们周围更多的超新星将帮助我们快速探索出这个谜底的答案!

    参考资料

    1.维基百科全书

    2.天文学名词

    3. Ethan Siegel—洪荒少女

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