带超能量的“能量茧”可能为宇宙中最明亮的超新星提供动力

By Paul Sutter

 published 16 hours ago

The Universe

往往有这样，天文学家探测到一个比它应该是的更亮100倍的超新星爆炸而一篇新论文可能揭示这些“超亮”超新星的奇怪来源。

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超新星爆炸谜着附近星系NGC 1569。每隔一段时间，一颗比平均更亮100倍的超新星被发现耀斑起来，而科学家们可能最后知道为什么。 (Image credit: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), and A. Aloisi (STScI/ESA))

物理学家已经描述了在宇宙中最明亮的恒星爆炸如何被提供功率的。

这些“超亮超新星”比一颗典型的超新星更亮10到100倍。新的研究提出虽然它们的起源大体上仍然神秘的，但它们被一种带超能量的能一次数天释放一个巨大量的辐射的能量茧提供动力。

因为超亮超新星是难以置信罕见的，研究人员有一个一致的关于它们的原因的困难时间。然而领先假设是这些超新星爆炸被至少比太阳更大质量40倍的恒星死亡提供动力。当它们死亡时它们在它们的核形成一颗中子星或黑洞。一旦这些难以置信密度的天体形成，最接近它们的物质开始涡旋进来，在恒星体内创造一个快速旋转的圆盘。

这个圆盘能鼓动难以置信的强的电场和磁场的形成。磁场将气体溜进绕着中心黑洞或中子星，然后以射流的形式发送它向上和出去。这种场景为一个超亮超新星提供刚好的高能量冲击，但这之后这个过程如何展开一直一个秘密。

最近，两位天体物理学家一起拼凑了一个对这颗垂死恒星在未来几天发生什么的故事。他们用计算机仿真和数学模型来跟踪喷流随它撞击了恒星的剩下部分的过程。他们在7月份发表在预印本数据库arXiv上的一篇论文中描述了他们的模型。

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研究小组发现了喷流在恒星内部形成一个小空腔而那个茧向外扩张，在它的边缘捡起物质。茧的边缘是真实动作发生的地方。这个边缘在几天内发射巨大量的辐射。然而，最终在茧内的喷流压倒它并撕裂开它，导致恒星本身的最终毁灭。

这些模型提示超新星在爆炸最后的失去能量之前能以它们的峰值照耀数天或甚至数周，这与观测匹配。

作者在论文中写道这种场景只是一种假设，但研究人员相信未来的超亮超新星的观测将验证总图片，特别是如果有一个观测到的X射线亮度中的增加，并且配对有一个从恒星脱落的快速移动的物质壳。