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天文学家开发来实时观望超新星爆炸撕裂过宇宙的“预警系统”

(2022-10-15 10:05:49)

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天文学家开发来实时观望超新星爆炸撕裂过宇宙的“预警系统”

By Jamie Carter

2022/10/15

当一颗红超巨星刚好离爆炸几个月时该系统会警告天文学家。

艺术家的参宿四的超新星的印象。 (Image credit: European Southern Observatory/L. Calçada)

科学家们已经发现了一颗恒星要成超新星的一个告密的线索。一项新的研究提出这项新发现可以帮助天文学家开发在这些宇宙爆炸发生之前会允许科学家来实时观望一个的“早期预警系统”。

该研究的主要作者本杰明·戴维斯说，“用这个早期预警系统，我们能准备好来实时观测它们，把世界上最好的望远镜指向前兆恒星”，用这个早期预警，科学家们然后能够观望它们字面上在我们的眼前被撕开。

于10月13日发表在《皇家天文学会月刊》上的这项研究模拟在了红色超巨星在它们成超新星之前一年会看起来像什么一样的数据上。这样的恒星尺寸肿胀并能在一个II-P型超新星中或者一个发生在恒星中的8到40到50个太阳质量的剧烈的爆炸中自毁。模拟揭示在这个爆炸发生之前围绕恒星一个环恒星尘埃的茧建立起来。

英国利物浦约翰摩尔大学的天体物理学家戴维斯在一封电子邮件中告诉生活科学杂志，“最近的超新星的研究已经表明炸起来的这颗恒星被嵌套在一个厚的假定的在恒星死前从它甩出的物质茧中”。

这篇论文确定了质量在太阳的8到20倍之间并且在它们最后几个月里处于最后红巨星相的恒星经历急剧的变化。

戴维斯说，“我们没有为什么恒星做这个的想法------这不是被期望的，在它们接近死前一年拍摄的恒星照片显示没有任何东西意外的”。

这样的恒星在死亡前的最后几个月里在可见光中突然的变得约100倍更暗。这种变暗可能被恒星周围物质的一个突然积累造成，这模糊它的光，尽管科学家们不确定这怎样发生。

戴维斯说，我们最好的赌注是核燃烧的后期阶段触发传播到坍塌恒星的表面的引力/压力波。科学家们先前已经理论化过这对最极端的超新星发生。戴维斯补充道，“但直到我们能观望它发生为止我们不会知道”。

到目前为止来实时观望一颗超新星爆炸的机会已经躲避了天文学家们。迄今为止最接近的观测一直是SN 2013fs，一个在距离地球约1.6亿光年外飞马座中的螺旋星系NGC 7610中一颗红色超巨星的超新星爆炸。2013年10月它被观测到，刚好在它的光到达了地球3小时后。

戴维斯说，“ 当你这么早看这个超新星时你看到这个“茧”的外边缘从内部被来自冲击的爆炸照亮，通过持续监测它[天文学家]能够确定这颗超新星跑在茧上的时间，因此确定它离这颗恒星扩张了有多远”。

按照论文，由于密的物质在一个爆炸之前几乎完全的模糊这颗恒星，天文学家希望来实时捕捉一个超新星将需要能警报他们一颗在可见光谱部分已经更100倍变暗的恒星的望远镜。

用即将到来的维拉鲁宾天文台（VRO）将是可能的，该天文台将于2023年上线，它的3.2吉兆像素相机驱动的全天空勘察将每三个晚上寻找整个可见天空中的微小变化。

戴维斯说，“维拉鲁宾天文台将能够在大约1000万光年内看到大约一半的红色超巨星允许我们每隔几天左右来监测它们，如果我们看到一个恒星突然开始急剧的变暗，这可能是一个超新星已经开始了倒计时的表明”。