作者:赵熙熙 来源:中国科学报 发布时间:2018/2/27 8:33:53
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天文爱好者捕捉超新星诞生画面
最早期阶段图像有助科学家检验相关模型

 

一组叠加的图像显示,新发现的超新星是一个暗淡但快速变亮的天体,它位于宿主星系NGC 613的南面。图片来源:Victor Buso

本报讯 Victor Buso非常渴望在他的望远镜上使用一部新买的照相机。但是这位业余天文爱好者并不想因为开启屋顶天文台的巨大噪音而打扰他的邻居,于是他在2016年9月20日的晚上,透过围墙的一道缝隙,用望远镜观测了天空。

Buso瞄准一个名为NGC 613的螺旋星系练习了望远镜的使用,该星系位于南方天空中,距离地球大约2600万秒差距(8500万光年)。然而在自己拍摄的一系列图像中,Buso发现了一个快速增亮的光斑。

如今,Buso和一组专业天文学家在最近出版的《自然》杂志上发表了一份报告,认为这似乎是第一次观察到的一颗超新星的最早期阶段。

德国波恩大学的天体物理学家Norbert Langer说,这一发现是“令人惊讶的”。他说,抓住这一事件的机会要比中彩票头奖的几率还要小。

该研究团队观察到的超新星是在一颗巨大恒星的核心的核聚变燃料消耗殆尽后形成的。随后这颗恒星开始塌缩,它将质子和电子压缩在一起,并将它们转化为中子。

天体物理学家推断,这种塌缩会引发一种冲击波,而后者可能需要1天的时间才能到达恒星表面。

天文学家之前曾在冲击波到达恒星表面约3小时后观察到一颗超新星。然而,在这项研究中,在90分钟的时间里,Buso每隔20秒进行了一系列曝光,这使他第一次捕捉到一颗超新星亮度的快速增长,而这预示着这一切都发生在冲击波“冲破牢笼”的那一瞬间。

Buso说,他经常会把自己在阿根廷罗萨里奥家中拍摄的照片与其他天文台的在线档案照片进行比较。但在那天晚上,他不仅看到自己的照片和档案照片之间的差别,还有他的第一批照片和他在接下来的90分钟里拍摄的照片之间的不同。Buso说:“我的上帝呀,这到底是些什么?”

在一个朋友的帮助下,Buso立即向国际天文学联合会报告了自己的发现,后者是一个专业天文学家的组织。国际天文学联合会随即向世界各地的成员发出警报,其中一些人迅速对这颗超新星展开了研究。

Langer表示,发现早期的超新星爆发意味着天体物理学家现在可以检查他们有关超新星为什么以及如何发生的模型。目前,发表在《自然》杂志的这篇论文只包含一些初步的研究结果。

在不久的将来,包括位于美国加利福尼亚州帕洛玛天文台最近服役的“Zwicky瞬态设施”在内的此类项目,可能会使这种发现早期超新星的事情变得司空见惯,以色列利沃特市魏茨曼科学研究所天文学家Avishay gal-yam这样说道。

与此同时,白天当钳工,而把自己的许多夜晚都献给望远镜的Buso表示,这一发现让他觉得自己的努力是值得的。他说:“很多时候,你会问自己,‘为什么我要这样做?’现在我找到了答案。”

超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸度极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月(一般最多是两个月)才会逐渐衰减变为不可见。在这段时间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。(赵熙熙)

《中国科学报》 (2018-02-27 第2版 国际)
 
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