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银河系罕见“超新星暴”制造最年轻的黑洞

银河系罕见“超新星暴”制造最年轻的黑洞

作者: b27118ca4274 | 来源:发表于2019-02-03 15:18 被阅读14次

        从NASA钱德拉X—射线天文台传回的数据中,科学家发现,在一个高度扭曲的超新星残骸中也许隐藏了一个黑洞,这在银河系中形成的离我们最近的黑洞。超新星残骸在一场罕见的爆炸之后形成,一个走向死亡的急速旋转的恒星以“大爆炸”方式结束了它们光明灿烂的一生,死亡恒星的内部物质从恒星的两极喷射而出,以极高的速度冲向太空,形成不可阻挡的“超级喷发”。

        这个超新星的残骸被称为W49B,大约是1000年的年龄,距离地球大约有26000光年。来自马萨诸塞州麻省理工学院的科学家劳拉·洛佩兹领导了对超新星残骸的研究,洛佩兹解释说,W49B是在星系观测中第一次发现的,它的“父母恒星”以一种极不同的方式结束了生命的历程,而大多数的其它恒星并不这样演变。

    (一场肉眼可见的壮观超新星发生于1604年。它被当时的杰出人物所留意到,其中就包括天文学家约翰尼斯-开普勒)

        在通常的意义上,当一个超大质量的恒星耗尽全部燃料之后,恒星中心的区域开始收缩、坍塌,这将引起一连串事件的“链式反应”,它很快地进入超新星暴的“启动程序”。大多数超新星暴总体上衡量是均匀而对称的,爆炸过程形成的碎片物质在星际空间所有方向的分布或多或少是均匀的。然而,在W49B超新星爆炸的情形中,碎片物质主要从注定死亡的旋转恒星的两极抛射出来,在太空中密布,从两极喷射的物质速度高于从恒星的赤道喷射出来的物质速度。

        从死亡恒星的两极形成的喷发引发了超新星的爆炸和爆炸后的余波,通过W49B残骸发出的十分明亮的X—射线和其它波长的光谱线,科学家找到了超新星爆炸特别类型的证据,通过追踪恒星爆炸后形成的碎片场,科学家研究了不同元素物质的分布比例和数量。他们比较了恒星爆炸的理论模型和钱德拉望远镜观测的数据,科学家发现,铁元素在W49B残骸中仅仅剩下一半的数量,而其它元素的物质诸如:硫和硅则四处飞散,分布在残骸的各处,观测结果检验了有关非对称爆炸理论的预测。

    数千年以前,一颗巨大的恒星爆炸,虽然似乎没有人记录,但是它的光线或许已经被地球上的人们留意到

        W49B属于非对称爆炸的情形得到了加州理工大学圣克鲁兹分校的研究员恩里科·拉米莱兹—鲁伊兹的赞同,他是相关论文的共同作者之一,恩里科认为,除了爆炸之后分布的物质元素发出了不同寻常的信号以外,W49B残骸比起其它超新星的残骸拉得更长,外形呈椭圆状,通过X—射线和其它几种波长的光线,科学家看到了W49B残骸的变形,这显示了W49B的”父母恒星”不同寻常的死亡过程。

        超新星暴的物理现象已经得到很好的解释,天文学家希望研究极端的事件,W49B的极端情形对于细节性的研究非常有用。W49B是一个超新星爆炸后留下的致密天体。超大质量的恒星在坍塌成超新星的过程中会遗留一个致密、急速旋转的核球,它被称为中子星,天文学家通过中子星发出的X—射线、或射电脉冲能够探测中子星的存在,有时,天文学家探测到X—射线源,却没有发现脉冲信号。

    公元1006年,一颗新星出现在全世界的天文学家面前。超新星1006距离地球接近7000光年

        经过钱德拉望远镜仔细搜索,天文学家获得了详细的资料,他们没有发现中子星存在的证据,这意味着在W49B的残骸中也许形成了一个黑洞。研究论文的另外一位作者丹尼尔·卡斯特罗来自麻省理工学院,他认为,强有力的证据能够证明W49B超新星在大爆炸之后创造了一个黑洞。科学家获得了一个罕见的机会,他们可以研究一个超新星如何创造了一个年轻的黑洞。

        由喷射驱动的超新星暴与其它星体发出的伽玛射线爆相关,伽玛射线爆被认为是黑洞诞生的标志性事件,天文学家已经在遥远的星系观测到黑洞的存在。没有证据说明W49B超新星发出了伽玛射线暴(GRPS),然而,W49B也许有伽玛射线暴的特征,超新星暴的物质喷流也许和它的伽玛射线暴重合在一起,W49B超新星暴最终形成了黑洞。

    超新星W49B爆发

        对W49B取得的研究成果,科学家大约用了2天半的观测时间,钱德拉X—射线望远镜帮助他们解开了银河系内年轻黑洞诞生的奥秘。研究成果发表在《天体物理学》期刊上,论文的共同作者还有来自哥本哈根大学的萨拉·皮尔森。位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心负责管理钱德拉太空望远镜的运行,该项目的责任方为NASA设在华盛顿的科学使命委员会,位于马萨诸塞州堪布里奇的哈佛—史密森天体物理天文台负责钱德拉望远镜的科学探测和飞行的操控。

    超新星遗迹N186 D似乎只是一个粉红色亮点,不断喷涌出大量的X射线 最著名的超新星遗迹就是发现于6500光年外金牛星座中的蟹状星云 一团由气体和尘埃组成的星云正在16万光年外的恒星爆炸中翻滚

    (编译:2013-3-5)

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