首次在銀河系邊緣探測到罕見的極超新星爆炸

2021年07月15日09:37

  7月15日消息,目前,科學家發現一次罕見、巨大的恒星爆炸的相關證據,該恒星爆炸發生時間可追溯至宇宙初期——大爆炸後不足10億年,這次災難性恒星爆炸比普通超新星爆炸的強度和亮度高10倍。

  該恒星也被稱為“磁力旋轉超新星”,這種古老的恒星爆炸大約比普通超新星明亮10倍,且能量更充沛,相比之下,包括太陽在內的多數宇宙恒星都最終以普通超新星的方式結束生命,磁力旋轉超新星殘留的獨特元素,有助於孕育新一代恒星誕生。

  依據7月7日發表在《自然》雜誌的一項研究,像這樣爆炸的恒星一定是大質量等級(相當於太陽質量幾十倍),它們快速旋轉,并包含一個強大磁場。該研究報告第一作者、澳州國立大學天文學家大衛·楊指出,當這樣的恒星走向死亡,將產生猛烈爆炸,崩潰成一個密集、能量充沛的外殼,熔化原始恒星的簡單元素形成一種超重“物質湯”,這是恒星的爆炸性死亡過程,之前沒有人發現過此類現象。

  目前,大衛·楊和同事發現銀河系邊緣一顆遙遠恒星,它含有一種奇異的化學混合物,僅能用這種罕見的極超新星爆炸來解釋化合物的存在。該恒星被命名為SMSS J200322.54-114203.3(簡稱J2),距離太陽大約7500光年,位於銀河系光暈之中,它形成大約有130億年,是在宇宙大爆炸發生後8億年內形成的,像這樣的恒星是迄今最古老的恒星。

  在這項最新研究中,研究人員利用智利阿塔卡馬沙漠巨型麥哲倫望遠鏡上的特殊儀器進行勘測,依據該恒星釋放光線的波長,仔細分析該恒星的化學成分,結果顯示,與大多數已知的古老恒星不同的是,J2恒星中鐵含量極低,而鋅、鈾和銪等重元素的含量卻異常地高。

  中子星合併(崩潰的巨恒星殼能將相當於太陽的質量裝入一個城市大小的區域)能解釋早期宇宙類似恒星中存在著這些較重元素,然而,研究人員指出,J2恒星包含如此多的“額外”重元素,即使是中子星合併理論也不適合。

  研究報告合著作者、英國赫特福德大學Chiaki Kobayashi稱,對所有超重元素的唯一解釋是一次特大爆炸事件——被快速旋轉和強磁場放大的超新星爆炸。目前我們發現的觀測證據首次直接表明有一種不同類型的極超新星,該超新星爆炸能產生元素週期表中所有穩定元素,一顆高速旋轉的強磁化超大質量恒星核心坍縮爆炸,這是唯一能說得通的解釋觀點。

  該發現不僅僅是一個耀眼的景象:這種難以置信的爆炸一定發生在星系形成的早期階段,從而導致了J2恒星的誕生。該事實表明,極超新星可能是早期宇宙形成恒星的一種重要方法,為了進一步充實該結論,需要對同樣古老、結構奇特的恒星進行勘測分析。(葉傾城)

視頻精選
更多新聞