地球的附近發(fā)現(xiàn)了一顆宇宙定時炸彈！距離僅 150 光年，一對白矮星正處于死亡漩渦中，注定會爆發(fā)成 1a 型超新星。這一發(fā)現(xiàn)證實了長期以來的理論，并有助于揭開這些耀眼奪目、宇宙尺度爆炸背后的秘密。雖然它要到 230 億年后才會爆發(fā)，但一旦爆發(fā)，其光芒將比月球更耀眼，并在宇宙中留下印記。

在這張照片中，我們捕捉到了雙星第一顆白矮星爆炸的瞬間，它向附近的伴星猛烈噴射物質(zhì)，而伴星也正處于爆炸的邊緣。這一事件將在大約 230 億年后發(fā)生，但兩顆恒星在短短 4 秒內(nèi)就爆炸了。圖片來源：華威大學(xué)/馬克·加利克

華威大學(xué)的天文學(xué)家在距離地球僅 150 光年的地方發(fā)現(xiàn)了一個極其罕見且質(zhì)量巨大的雙星系統(tǒng)。這兩顆恒星是一對白矮星，它們被鎖定在一條緊密的軌道上，最終將發(fā)生碰撞并爆炸，形成1a 型超新星。爆炸發(fā)生時，預(yù)計其亮度將比夜空中的滿月高出十倍。

1a 型超新星是一種獨(dú)特的恒星爆炸，天文學(xué)家將其用作測量宇宙距離的“標(biāo)準(zhǔn)燭光”。當(dāng)白矮星（恒星死亡后留下的致密核心）質(zhì)量過大、變得不穩(wěn)定并爆炸時，就會發(fā)生此類爆炸。

多年來，科學(xué)家一直認(rèn)為，大多數(shù) 1a 型超新星都來自兩顆緊密繞行的白矮星系統(tǒng)。在這些罕見的系統(tǒng)中，質(zhì)量較大的恒星會逐漸從其伴星上吸走物質(zhì)。隨著質(zhì)量的增加，一顆或兩顆恒星最終會爆炸。

這一新發(fā)現(xiàn)于今天（4 月 4 日）發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上，標(biāo)志著首次確認(rèn)觀測到這樣的系統(tǒng)，而且它就在我們自己的銀河系附近。

這是雙白矮星雙星系統(tǒng)爆炸的影片。該模擬由 James Munday 及其合作者在 LINK 上發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上。Ruediger Pakmor 博士（馬克斯普朗克天體物理研究所）負(fù)責(zé)進(jìn)行此模擬并授權(quán)分享，功不可沒。雙白矮星的總質(zhì)量是迄今為止已知的最高，達(dá)到太陽質(zhì)量的 (1.555+-0.044) 倍。正在獲得物質(zhì)的較大質(zhì)量恒星的質(zhì)量為 (0.834+-0.039) 個太陽質(zhì)量，而質(zhì)量較小的恒星的質(zhì)量為 (0.721+-0.020) 個太陽質(zhì)量。圖片來源：Ruediger Pakmor 博士（馬克斯普朗克天體物理研究所）

華威大學(xué)博士研究員、此項研究的負(fù)責(zé)人詹姆斯·蒙迪 (James Munday) 表示：“多年來，人們一直在期待一個本地大質(zhì)量雙白矮星雙星的出現(xiàn)，所以當(dāng)我第一次在我們銀河系門口發(fā)現(xiàn)這個總質(zhì)量非常大的系統(tǒng)時，我立刻感到興奮不已。”

“我們與一支由四名來自華威大學(xué)的天文學(xué)家組成的國際團(tuán)隊一起，立即在世界上一些最大的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡上追蹤了該系統(tǒng)，以確定它到底有多緊湊。”

“當(dāng)發(fā)現(xiàn)兩顆恒星之間的距離僅為地球與太陽距離的 1/60 時，我很快意識到我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了第一顆雙白矮星，它無疑將在接近宇宙年齡的時間尺度上引發(fā) 1a 型超新星。”

“最終，我們作為一個團(tuán)體現(xiàn)在可以確定地解釋銀河系中 1a 型超新星發(fā)生率的百分之幾。”

注定爆炸

值得注意的是，詹姆斯的新系統(tǒng)是迄今為止已證實的同類系統(tǒng)中質(zhì)量最大的，總質(zhì)量是太陽的 1.56 倍。如此高的質(zhì)量意味著，無論如何，恒星注定會爆炸。

然而，這次爆炸還要再過 230 億年才會發(fā)生，而且盡管這顆超新星距離我們的太陽系如此之近，它也不會危及我們的星球。

大災(zāi)變倒計時

目前，這兩顆白矮星正悠閑地繞著對方旋轉(zhuǎn)，軌道周期超過 14 小時。數(shù)十億年后，引力波輻射將使這兩顆恒星相互旋轉(zhuǎn)，直到超新星爆發(fā)時，它們的運(yùn)動速度將非常快，僅需 30 至 40 秒即可完成一次軌道運(yùn)行。

華威大學(xué)助理教授、第三作者 Ingrid Pelisoli 博士補(bǔ)充道：“這是一個非常重要的發(fā)現(xiàn)。在我們銀河系門口發(fā)現(xiàn)這樣的系統(tǒng)表明它們一定比較常見，否則，我們需要看得更遠(yuǎn)，搜索我們銀河系的更大范圍，才能遇到它們。

“不過，找到這個系統(tǒng)并不是故事的結(jié)束，我們對 1a 型超新星前身的調(diào)查仍在進(jìn)行中，我們期待未來有更多令人興奮的發(fā)現(xiàn)。我們正在一點(diǎn)一點(diǎn)地接近解開 1a 型爆炸起源之謎。”

罕見的四連爆

對于超新星事件，質(zhì)量將從一顆矮星轉(zhuǎn)移到另一顆，通過四重爆炸導(dǎo)致罕見而復(fù)雜的超新星爆炸。質(zhì)量增加的矮星的表面首先在積累物質(zhì)的地方爆炸，導(dǎo)致其核心再次爆炸。這會向四面八方噴射物質(zhì)，與另一顆白矮星相撞，導(dǎo)致該過程重復(fù)進(jìn)行第三次和第四次爆炸。

爆炸將徹底摧毀整個系統(tǒng)，其能量水平是最強(qiáng)大核彈的千萬億億倍。

精彩結(jié)局

數(shù)十億年后，這顆超新星將成為夜空中非常強(qiáng)烈的光點(diǎn)。相比之下，一些最亮的物體會因此顯得黯淡，其亮度可達(dá)月球的 10 倍，木星的 20萬倍。

編譯自/ScitechDaily