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科学家首次追踪新星爆发的太空秀

2014年10月31日 10:10 PDF版 分享转发

天文学家首次捕捉到了新星爆发形成的热核火球的延时图像,这使他们得以对这一天文现象的发展过程进行跟踪观察。

一支由研究人员组成的国际团队记录下了这次的新星爆发,论文发表在《自然》(Nature)杂志上。而新星爆发可以算是超新星爆发的“小弟”。

“在公众眼中,新星不像它们更有名的亲戚超新星那么重要,但它们确实是引人注目的天文现象。”大学天文学院教授彼得·塔希尔(Peter Tuthill)说。

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当被称为白矮星的致密星依靠其强引力场从附近的伴星吸收物质时,新星就会出现。

“白矮星就像一只吸血的蚊子,不断地从伴星吸收氢气,在表面形成气体海洋。在吸收了质量等同于整个土星的气体后,压力就会达到临界点,然后砰地发生爆炸。”

“白矮星表面形成一个巨大的氢弹,往太空抛射出一个火球,使这个曾经暗淡不明的恒星系统成为了夜空中异常明亮的新星。”塔希尔教授解释说。

“火球膨大的猛烈程度可谓惊心动魄,在一天之内就能吞没地球轨道般大小的区域,在不到两周时间就能超越木星轨道般大小的区域。尽管火球体积巨大,但我们与这颗恒星远隔1.5万光年,需要使用非常专门的技术才能观测得到。”

这支团队与管理南加州CHARA望远镜阵列的乔治亚州立大学科学家们展开了合作。该望远镜阵列能够对这次新星爆发事件进行必要的精细观测。

“我们需要放大图像,面临的技术挑战相当于在我的家乡西班牙阿尔赫西拉斯观看悉尼一朵鲜花的盛开。两地相距1.2万公里。”悉尼大学的文森特·马斯特罗(Vicente Maestro)博士说。

去年,这个望远镜阵列从地球的视角首次拍摄到了发生于海豚星座的、尚处于爆发初期阶段的新星。实际上,这颗恒星的新星爆发发生在1.5万年前,但该恒星距离太阳有1.48万光年,因此我们在今年8月才发现这次爆发。

这次观测的清晰度是前所未有的,观测结果显示了喷射物质的结构如何随着气体的膨胀和冷却而演变。这次研究告诉我们,新星爆发的实际情况比简单模型先前预测的景象更加复杂。

在第一次观测期间,火球大约有地球轨道那么大。而在上次观测时,也就是爆发43天后,火球以每秒600多公里的速度扩大了近20倍,接近海王星轨道的大小。海王星是太阳系最外面的行星。

不过,火球不是正圆形,而是稍微有点椭圆形。研究人员还发现,随着火球的变大,外层变得更加发散和透明。该团队说,在爆发大约一个月后,更加冷却的外层变得更加明亮,这可能是因为尘埃颗粒的形成。尘埃颗粒会发出红外光。

“这些新数据使我们得以从细节上研究火球随着气体的膨胀和冷却的演变形式。看起来,这个过程比先前简单模型所预测的景象更加复杂和曲折。”乔治亚州立大学的西奥·布鲁梅拉尔(Theo ten Brummelaar)博士说。

或许最令人惊讶的是,天文学家发现,尽管发生在这颗白矮星表面的爆炸异常猛烈,但该恒星本身却几乎完好无损,它甚至可以重新再来一次新星爆发。

来源:福布斯中文网
责任编辑:尹心荷

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