原文标题：NASA's Chandra Reveals Origin of Key Cosmic Explosions

原文来自：NASA   Posted: 2010. 2. 17

编译：Melipal   审校：Linq （编译版权所有，文章有删节，未经许可请勿转载。）

NASA钱德拉X射线天文台的新发现为了解一类超新星带来了重大进展。对于暗物质（天文学家认为它支配着宇宙）的研究来说，这类超新星是至关重要的。这一结果表明，两颗致密的恒星残骸可能会导致许多这样的超新星，而它们曾经被用于宇宙膨胀速率的测量。

这类名为Ia型的超新星爆发由于可以在很远的距离上被观测到，并且亮度遵循可靠的模式，它们被当成测量宇宙膨胀的里程计。然而直到现在，科学家并不确定导致爆发的真实原因。

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仙女座大星云暨M31的合成图。大图请点击（图片提供：X射线：NASA/CXC/MPA/ M.Gilfanov & A.Bogdan；红外：NASA/JPL-Caltech/ SSC；光学：DSS）

在2月18日出版的《自然》杂志上，来自德国马普天体物理所的论文第一作者马拉特·吉尔法诺夫（Marat Gilfanov）说：“它们是了解宇宙所需的关键天体。我们并不知道它们的发生机制，这是很大的尴尬。现在我们开始了解，是什么熔合了这样的爆发。”

大多数科学家认为，当白矮星（年老恒星坍缩而成的残骸）超过质量极限，变得不稳定并爆发的时候，会产生Ia型超新星。科学家找出了让白矮星质量超越边缘的两种主要可能性：两颗白矮星的并合，或者是吸积。后者是白矮星在超过质量上限之前从类太阳伴星抽取物质的过程。

论文的合作者、同样来自马普所的阿可斯·波格丹（Akos Bogdan）说：“我们的结果表明，在我们所研究的星系中的超新星几乎都是来自两颗白矮星并合的。这可能并不是许多天文学家所预期的。”

这两种图景之间的差异可能会与超新星被当成“标准烛光”（也就是亮度已知的天体）来测量遥远宇宙距离的方式有关。由于白矮星的质量处在有个亿 范围之内，两个星体的并合会导致亮度有些许变化的爆发。

由于这两个图景会产生不同数量的X射线辐射，吉尔法诺夫与波格丹使用钱德拉望远镜观测了5个邻近的椭圆星系外，加仙女座大星云的中央区域。由物质吸积导致的Ia型超新星会在爆发前产生大量的X射线辐射。相反，来自双白矮星并合的超新星产生的X射线辐射要比吸积少很多。

科学家发现，观测到的X射线辐射要比吸积模型预言的少上30到50倍，这有效地将该模型排除了。这意味着，白矮星并合是这些星系中的主导过程。

剩下的开放问题是，在旋涡星系中，这些并合的白矮星是否就是Ia型超新星的主要催化剂。为了了解旋涡星系中超新星是由并合产生，还是两种途径兼而有之，未来还要进行研究。这一结果带来的另一条让人感兴趣的推论是，白矮星双星相对难以探测，哪怕是使用最好的望远镜。

吉尔法诺夫说：“对于许多天体物理学家来说，并合图景似乎不太可能发生，因为双白矮星系统看起来太少了。现在，这条产生超新星的途径必须要得到更加仔细的研究。”

除了钱德拉望远镜观测到的X射线辐射之外，这项结果所需的其他关键数据来自NASA的斯必泽太空望远镜以及地面的2微米红外全天巡天。星系的红外亮度让小组成员可以估计出超新星发生的预期速率。

设在阿拉巴马州亨茨维尔（Huntsville）的NASA的马歇尔（Marshall）太空飞行中心为华盛顿的NASA科学任务理事会管理着钱德拉计划。马萨诸塞州坎布里奇（Cambridge）的史密松天体物理天文台控制着钱德拉的科研和飞行。

包括图片和其他多媒体资料在内的更多信息可以在http://chandra.harvard.edu以及http://chandra.nasa.gov找到。

本译文转载自《中国天文科普网》 www.astron.ac.cn