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发布单位:台北市立天文科学教育馆
东京大学理学院(University of Tokyo School of Science)Ji-an Jiang和Mamoru Doi等人发现证据,可以证明Ia型超新星爆炸最初是因为氦爆(helium detonation)而触发的。
Ia型超新星(Type Ia supernova)通常是双星系统里的白矮星子星所造成的。由于白矮星有质量上限,所以白矮星触发的Ia型超新星爆炸通常固定比太阳还亮50亿倍,不仅光度几乎是固定的,而且明亮到在很远的距离外都能观察到,所以天文学家常以Ia型超新星视为标准烛光,当作度量天体距离的其中一把量天尺,甚至由此发现宇宙正在加速膨胀中;若能对Ia型超新星的行为和历史了解得愈透彻,则对宇宙膨胀的测量能愈精确。然而,在此之前,天文学家都不清楚到底是什么机制Ia型超新星爆炸的发生,更甚者,在星系里,平均每100年才有一次Ia型超新星爆炸,所以并不容易捕捉到。
现行理论认为双星里的白矮星会抢夺伴星的氦,当多余的氦包覆白矮星后,会引起剧烈的氦融合反应,转而促使白矮星从内部发生爆炸而造成超新星爆发。Jiang等人需要发现一颗新的或近期发生的Ia型超新星来验证这个假设,所以利用位在夏威夷的昴望远镜(Subaru Telescope)及其上所载之广角可见光相机(Hyper Suprime-Cam camera,HSC ),能一次获取大面积的星空讯息,增加发现Ia型超新星的机会。
结果,他们大约一个晚上发现的100个超新星中,只确认出一个刚好在他们观测前一天内才爆发的Ia型超新星,MUSSES1604D。令人惊讶的是,它爆发的第一天就有个非常明亮的闪光现象,Jiang等人认为很可能与超新星爆发的本质有关。他们将观测资料,和电脑模拟氦融合反应预测的亮度和颜色随时间的变化结果进行比对,结果发现理论和观测两者相当吻合。这是天文上第一次有确切证据能证明这个理论假设是正确的。
不过,这并不代表这个观测结果能解释关于超新星的一切事物。在这个研究里,这些天文学家所发现的是由白矮星和一颗主要成分为氦的伴星之间的交互作用引起了Ia超新星爆炸,但也仅止于这样的双星系统。如果遇到的是白矮星和类似太阳的恒星组成的双星,这个理论是否还适用?Jiang等人也不敢保证。也因此,Jiang等人的下一步就是将测试这样的理论是否适用在其他种超新星爆发事件中。
资料来源:http://www.ipmu.jp/en/20171005-IaSN
文章转自http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/list.asp?mtype=c2