地球的附近發現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,注定會爆發成 1a 型超新星。這一發現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,但一旦爆發,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,而伴星也正處于爆炸的邊緣。這一事件將在大約 230 億年后發生,但兩顆恒星在短短 4 秒內就爆炸了。圖片來源:華威大學/馬克·加利克
華威大學的天文學家在距離地球僅 150 光年的地方發現了一個極其罕見且質量巨大的雙星系統。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,最終將發生碰撞并爆炸,形成1a 型超新星。爆炸發生時,預計其亮度將比夜空中的滿月高出十倍。
1a 型超新星是一種獨特的恒星爆炸,天文學家將其用作測量宇宙距離的“標準燭光”。當白矮星(恒星死亡后留下的致密核心)質量過大、變得不穩定并爆炸時,就會發生此類爆炸。
多年來,科學家一直認為,大多數 1a 型超新星都來自兩顆緊密繞行的白矮星系統。在這些罕見的系統中,質量較大的恒星會逐漸從其伴星上吸走物質。隨著質量的增加,一顆或兩顆恒星最終會爆炸。
這一新發現于今天(4 月 4 日)發表在《自然天文學》雜志上,標志著首次確認觀測到這樣的系統,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爆炸的影片。該模擬由 James Munday 及其合作者在 LINK 上發表在《自然天文學》雜志上。Ruediger Pakmor 博士(馬克斯普朗克天體物理研究所)負責進行此模擬并授權分享,功不可沒。雙白矮星的總質量是迄今為止已知的最高,達到太陽質量的 (1.555+-0.044) 倍。正在獲得物質的較大質量恒星的質量為 (0.834+-0.039) 個太陽質量,而質量較小的恒星的質量為 (0.721+-0.020) 個太陽質量。圖片來源:Ruediger Pakmor 博士(馬克斯普朗克天體物理研究所)
華威大學博士研究員、此項研究的負責人詹姆斯·蒙迪 (James Munday) 表示:“多年來,人們一直在期待一個本地大質量雙白矮星雙星的出現,所以當我第一次在我們銀河系門口發現這個總質量非常大的系統時,我立刻感到興奮不已。”
“我們與一支由四名來自華威大學的天文學家組成的國際團隊一起,立即在世界上一些最大的光學望遠鏡上追蹤了該系統,以確定它到底有多緊湊。”
“當發現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發現了第一顆雙白矮星,它無疑將在接近宇宙年齡的時間尺度上引發 1a 型超新星。”
“最終,我們作為一個團體現在可以確定地解釋銀河系中 1a 型超新星發生率的百分之幾。”
注定爆炸
值得注意的是,詹姆斯的新系統是迄今為止已證實的同類系統中質量最大的,總質量是太陽的 1.56 倍。如此高的質量意味著,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。
大災變倒計時
目前,這兩顆白矮星正悠閑地繞著對方旋轉,軌道周期超過 14 小時。數十億年后,引力波輻射將使這兩顆恒星相互旋轉,直到超新星爆發時,它們的運動速度將非常快,僅需 30 至 40 秒即可完成一次軌道運行。
華威大學助理教授、第三作者 Ingrid Pelisoli 博士補充道:“這是一個非常重要的發現。在我們銀河系門口發現這樣的系統表明它們一定比較常見,否則,我們需要看得更遠,搜索我們銀河系的更大范圍,才能遇到它們。
“不過,找到這個系統并不是故事的結束,我們對 1a 型超新星前身的調查仍在進行中,我們期待未來有更多令人興奮的發現。我們正在一點一點地接近解開 1a 型爆炸起源之謎。”
罕見的四連爆
對于超新星事件,質量將從一顆矮星轉移到另一顆,通過四重爆炸導致罕見而復雜的超新星爆炸。質量增加的矮星的表面首先在積累物質的地方爆炸,導致其核心再次爆炸。這會向四面八方噴射物質,與另一顆白矮星相撞,導致該過程重復進行第三次和第四次爆炸。
爆炸將徹底摧毀整個系統,其能量水平是最強大核彈的千萬億億倍。
精彩結局
數十億年后,這顆超新星將成為夜空中非常強烈的光點。相比之下,一些最亮的物體會因此顯得黯淡,其亮度可達月球的 10 倍,木星的 20萬倍。
編譯自/ScitechDaily
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.