天文学家首发现“僵尸恒星”,重复自爆 ∞ 复活过程

作者 | 发布日期 2017 年 11 月 14 日 8:59 | 分类 天文 , 自然科学 , 航天科技
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【Technews科技新报】理论上,超新星爆炸之后就该迈入死亡,但一个国际天文团队最近在距离地球约 5 亿光年处发现 1 颗“尸变”的超新星,于过去半个世纪内多次自爆、满血复活再自爆,完全混淆科学家对现有超新星生命周期的理解。研究团队初步假设,不会死亡的超新星可能与大小有关,以致传统的死亡理论不适用这个庞然大物。



超新星(supernova)是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸,这种垂死前的挣扎极其刺眼,过程中突发的电磁辐射能照亮所在的整个星系,并持续几周至几个月才逐渐衰减为不可见。期间,一颗超新星发出的辐射能量可与太阳一生辐射能量的总和相当,且超新星爆炸,甚至有可能促成类似太阳系的形成。

通常超新星爆炸后的亮光会在 100 天内消失,有些可能持续超过 130 天,但非常罕见。不过来自夏威夷凯克天文台(Keck Observatory)的科学家最近发现异乎规则的现象,名为“iPTF14hls”的超新星从 2014 年观测至今,3 年内至少经历过 5 次死亡、复活的尸变过程,亮光持续了近 600 天。

2014 年 9 月,位于圣地牙哥的望远镜观测到“iPTF14hls”超新星爆炸,科学家按照基本流程对其光线进行分析以了解爆炸物质的化学成分,并将之归类为常见的“II-P 型超新星”,即在光谱分析中,最大亮度之后的光度下降曲线会出现“高原区”,视星等会维持几个月稳定不变,然后才继续下降。一切都很正常,直到几个月后,凯克天文台的科学家发现这颗黯淡的超新星又重新变得明亮。

科学家有感不寻常而回头翻阅旧资料,惊讶发现在 1954 年时,同一地点就已有超新星爆炸纪录,1993 年的数据它看起来更似乎“已经消失”,直到 2014 年再次划亮星空,这代表过去半个世纪以来,超新星不断重复吸收物质、崩溃爆炸的过程。这项研究已发布在《自然》期刊。

据《Space.com》报导,加州大学圣克鲁兹分校天体物理学家史蒂芬·沃斯利(Steven Woosley)解释这种现象可能有两种假设:第一种是涉及爱因斯坦质能互换公式 E = mc² 的脉动对不稳定(pulsation pair instability,PPI)超新星,可解释“iPTF14hls”持续发光的现象,但无法解释“iPTF14hls”的巨大能量从何而来。

第二种则认为该恒星质量是太阳的 20~30 倍,经历爆炸后凝结成被称为“磁星”的中子星,每秒旋转 1,000 次的中子星可产生高达 1014~15 倍地球强度的磁场,在旋转数月后源源不绝释放出能量。但磁星的假设也不完全吻合,它无法解释“iPTF14hls”亮度的峰值。

就目前而言,这颗超新星恒星的身份仍是谜,但这可能也暗示许多超新星其实都是“僵尸”,已经保存在档案纪录里,只等天文学家再次观测到它们爆炸。

(首图来源:NASA

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