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哈勃捕获新星闪光 NASA绘恒星喷射物质结构图

http://www.kexue.com 2013-06-13 10:24:23 新浪科技  发表评论

这三张图像均为哈勃空间望远镜拍摄,展示了从一颗爆发恒星喷发出的物质在其周遭空间堆积的三维结构。
这三张图像均为哈勃空间望远镜拍摄,展示了从一颗爆发恒星喷发出的物质在其周遭空间堆积的三维结构。

  北京时间6月9日消息,据美国宇航局网站报道,科学家们近期观察到从一颗爆发新星上发出喷流的闪光,这道闪光为研究人员提供了机会,让他们得以绘制出从这颗恒星喷射物质的三维立体结构图。

  天文学家们利用美国宇航局的哈勃空间望远镜对近距离双星系统“罗盘座T”进行了观测,这是一个“再发新星”,上一次爆发发生在2011年4月份。

  这种新星的爆发具有规律性,它是当在一个双星系统中存在一颗白矮星(即一颗与太阳质量接近的恒星耗尽燃料后爆发形成的残骸内核),由于其会不断从其近旁的伴星那里“窃取”氢物质,在此过程中期密度和温度不断上升,最后终于引发热核聚变反应,在1天左右的时间内其亮度会陡然上升超过1万倍。新星爆发的强度是惊人的,其释放的能量相当于1000万亿吨炸药爆炸。罗盘座T大约每隔12~50年爆发一次。

  与一些预测不同,天文学家们很惊讶地发现此前几次爆发过程中产生的喷射物仍然残留在恒星的周围,形成围绕新星的物质盘。这一发现表明这些物质尽管的确会不断沿着双星系统运行平面向外扩散,但并不会逃离该系统。

  阿林·柯莱特(Arlin Crotts)来自美国哥伦比亚大学,是研究组成员。他表示:“我们完全预料将会看到一个球形的物质壳,但观测显示这里存在的是一个物质盘,其中充满先前几次爆发中积累的正快速向外扩散运移的物质。”

  研究组成员,纽约州霍夫斯特拉大学的史蒂芬·劳伦斯(Stephen Lawrence)在近期于印第安纳波利斯举行的美国天文学会会议上报告了有关此次研究的内容。

  研究组成员,同样来自哥伦比亚大学的詹妮弗·索科罗斯基(Jennifer Sokoloski)指出,在物质如何被抛射的过程中,伴星起到了关键性的作用,在伴星作用的限制下,物质喷射物形成一个扁平的形状,集中存在于轨道平面附近。从地球观察,这个物质盘大约呈现30度的倾角。

  借助美国宇航局哈勃空间望远镜的广角相机3号,研究组利用新星爆发过程中产生的闪光,在其照亮先前喷发中积累的物质盘过程中,追踪光线的传播路径。结果显示这个物质盘非常巨大,直径几乎有1光年,以至于新星爆发产生的光芒无法一次照亮所有的物质,而是扫过物质盘面,渐次照亮物质盘的各部分,这种现象被称为“光回声”。对这些光信号的探测能告诉科学家这一物质盘的哪些部分距离我们较远,哪些部分距离则较近。通过对这些光线的追踪,研究组得以绘制出这颗新星周遭物质带三维立体结构图。

  劳伦斯表示:“我们都见过在释放烟火时,绽放的烟花照亮之前遗留在空中烟雾的场景。相似的,我们这次所做的便是借助罗盘座T恒星的爆发闪光来探查其周遭遗留物质盘的立体结构。”

  尽管科学家们此前便曾经观察到闪光穿越围绕新星存在的物质盘的场景,但这是第一次一个围绕爆发恒星的物质盘的三维结构被如此精细的探查。天文学家们此前曾经对其它恒星周围的光回声现象,但那些光回声案例中被照亮的都是恒星周遭的星际介质,而在这一案例中则是从爆发恒星自身喷射出来的物质。

  研究小组还利用此次光回声研究的时机重新测算了这颗新星与地球之间的距离。最新的测算结果显示这颗新星距离约为1.56万光年,而此前的估算认为其距离值大约介于6500~1.6万光年之间。顾名思义,恒星“罗盘座T”位于南天的罗盘座。

  目前研究组仍在继续对哈勃望远镜的数据进行分析,并计划在此基础上构建一个喷流模型。罗盘座T在其历史上曾经有过多次喷发纪录。除了2011年的那次事件之外,其他被记录在案的喷发纪录包括:1890年,1902年,1920年,1944年以及1966年。

  天文学家们将发生这种爆发现象的恒星称作“新星”,因为它们往往是突然出现在天空中的。随着氢的逐渐耗尽,一颗新星一般会在数天乃至数周之内逐渐黯淡。

  研究组成员中还包括哥伦比亚大学的海莲娜·乌塔斯(Helena Uthas)。近期研究组将在线发布他们的论文,并将于6月20日出版的《天体物理学报》正式刊出。索科罗斯基是这篇论文的第一作者。(晨风)

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