「科技领航人」其亮度、能量和质量创人类宇宙记录,科学家发现了一颗新超新星( 三 )


显然 , 这些都不是 。 一次高能量爆炸同时发生 , 不利于潮汐干扰 。 它偏离了它微弱的低质量星系的中心 , 表明它没有积聚在一个超质量黑洞上 。 它消失得非常缓慢 , 并且含有太多的氢 , 从而消除了千新星的可能性 。 根据数据(包括光谱) , 剩下的就是这是一颗超发光的超新星 , 但是比以前的超新星更明亮 。
「科技领航人」其亮度、能量和质量创人类宇宙记录,科学家发现了一颗新超新星
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图注:所有重现SN2016aps观测特性的模拟都依赖于大量的氢喷射、巨大的氦核和大规模的灾难性爆炸 。 即便如此 , 一些极为罕见的过程仍需要发挥作用 , 要么允许一颗具有磁星核的脉动不稳定对性超新星 , 要么允许一对标准不稳定性超新星作为一个巨大的多星系统的一部分 。
根据他们的观察 , 参与这项研究的17位科学家随后去模拟了什么样的大爆炸 , 可以重现他们观察到的各种特征 , 并得出令人震惊的结论 。 可以使用超发光超新星进行建模 , 但前提是它要比以往任何时候都大 。 尤其是:
最近需要发射出大量的物质(最多几十个世纪或几个世纪以前):至少有数十个太阳质量的物质 ,
恒星核心的质量也必须相当大:超过50个比氢重的太阳质量物质需要进入核心 ,
超新星本身必须迅速地发射出大量物质:同样 , 至少有数十个太阳质量的物质 , 速度约为6,000公里/秒 , 或光速的2% 。
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图注:超大质量恒星WolfRayet124与其周围的星云一起显示 , 它是银河系数千颗可能成为我们银河系下一颗超新星的恒星之一 。 请注意 , 它周围有大量的喷射物 , 这可能提供与导致最近观测到的罕见类型的超发光超新星相似的环境 。
现在 , 事情变得非常有趣 。 首先 , 所有重现这些情况的场景都需要巨大的恒星:100个太阳质量或更大数量的恒星 。 在那之后 , 作者找到了两种方法来再现如此明亮的东西 。 一种方法是让一颗恒星有一个巨大的破坏性事件 , 然后是一对脉动不稳定的超新星 , 导致其核心的磁星快速旋转 。 这些都是非常罕见的事件;作者估计只有万分之一的核崩塌超新星会以这种方式结束 。
但是 , 可以拥有一个庞大的多星系统 , 其中一颗恒星经历了一不稳定对超新星 , 而另一颗恒星则提供了星际物质 。 这应该更为罕见——可能是50,000分之一的事件——但我们隔壁星系中就拥有巨大的多星系统的环境:大麦哲伦星云中的蜘蛛星云 。
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图注:富含气体的蜘蛛星云中的巨型恒星形成区域圈状星云 。 在右边突出显示的中央星团中可以找到人类已知的最大质量的恒星 , 其中R136a1的太阳质量约为260 。 在星团的中心部分可以发现许多多星系统和组成部分 , 包括几十颗质量超过50个太阳质量的恒星 。
也许只有十几颗超光超新星被观测到过 , 而这一颗就其绝对亮度而言 , 这绝对是超亮的 。 从亮度、能量和推测的恒星质量(其最佳拟合估计值是太阳质量的150倍以上)来看 , 从未见过的超新星能与之匹敌 。 外面确实有恒星爆炸 , 能量如此之大 , 以至于超过了以前所见过的任何东西 。
关于这些天体的种类 , 还有很多要探究的东西:它们的余辉是否具有放射性 , 它们的前身有多大 , 它们来自单星系统还是多星系统以及它们发生的频率 。 随着维拉·鲁宾天文台和詹姆斯·韦伯太空望远镜即将上线 , 我们将能够在可观察到的宇宙边缘的一半以上检测、分类和光谱测量这些天体 。 我们刚刚看到了冰山的一角 , 在21世界20年代的后期 , 我们将真正发现我们宇宙海洋下的物质 。


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