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第谷超新星大爆炸 冲击波点亮百年前恒星残余物

http://www.kexue.com 2014-02-24 09:23:47 凤凰科技  发表评论


钱德拉X射线天文台拍摄的第谷超新星残余物。图片中低能量的X射线(红色)显示了超新星爆炸里日益扩张的残骸,而高能量X射线(蓝色)则显示了爆炸波,一种极度高能量电子的壳

  近日天文学家在研究一个著名的恒星爆炸残余物时发现了一种极度快的冲击波,它以光速1000倍的速率朝内高速猛冲,点亮了强大的宇宙爆炸的剩余部分。

  当恒星到达生命末期,它会以超新星的形式爆炸,产生的巨大光亮让整个星系相形见绌。一般来说,这种爆炸会在几周或者几个月之后逐渐消失,但这些爆炸事件残余物质会持续发光几十万年。科学家们现在观察到一个可怕的向内猛冲的冲击波,使得这些恒星残骸能够持续发光。

  这种所谓的反向冲击波以马赫1000的速率,也就是音速的1000倍的速率前进,加热了超新星SN1572的残余物,并导致它释放X射线光,研究人员这样说道。

  “没有反向冲击波的点亮,我们根本无法研究古代超新星残余物,”研究首席作者、美国马萨诸塞州剑桥哈佛-史密森尼天体物理中心的山口广谷(Hiroya Yamaguchi)这样说道。SN1572,也被称为第谷超新星,是1572年11月以明亮爆炸形式爆发的恒星。这颗超新星以丹麦天文学家第谷-布拉赫(Tycho Brahe)为名,后者对这颗位于10000光年远仙后座的超新星进行了广泛的研究。

  第谷超新星的火焰是如此明亮以至于肉眼都可见,天空中“新恒星”的出现让当时的人们感到困惑不已,他们认为天空是恒定不变的。在最明亮时,这颗超新星的亮度和金星不相上下,这场爆炸持续可见了15个月,随后逐渐消失了。

  第谷超新星是Ia型超新星,后者发生于紧密双星系统里的一颗白矮星不断吸积伴星的物质直到核反应的点燃。产生的摧毁性爆炸以1770万千米每小时的速度向太空喷射出元素,例如硅和铁,研究人员这样说道。

  随着这些驱逐的物质撞击周围的星际气体,它创造了冲击波,后者的功能类似于宇宙音爆。据研究人员表示,这种冲击波目前仍在扩张,以音速的300倍不断向外膨胀。这些动态性也激发了以马赫1000的速率向内行驶的反向冲击波。

  这种超快的反向冲击波加热了之前恒星烧毁外壳里的气体,导致它们发光。这个过程类似于荧光灯泡的工作原理,只不过超新星的残余光是以X射线发光,而非可见光,研究人员解释道。第谷超新星的冲击波帮助了天文学家研究这个发生于几百年前的著名宇宙爆炸的残余物,“多亏了反向冲击波,第谷超新星才不断在发光。”研究合作作者、哈佛-史密森尼天体物理中心的兰德尔-史密斯(Randall Smith)这样说道。研究人员将继续在其它超新星残余物里寻找相似的反向冲击波的迹象。

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