超新星爆发最初时刻获同类最详细观测捕捉

发布者:静虚散人 2026-8-7 10:08

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全球各地的一组望远镜捕捉到了超新星爆发的最初震撼时刻,这是此类观测中迄今为止最详细的记录。

这个爆炸事件最初由的爱因斯坦探针空间望远镜在近期观测到,呈现为一道X射线闪光。地面望远镜在一小时内跟进观测,很快将这道闪光确认为超新星——一颗大质量垂死恒星的剧烈爆炸。不久后,一个大型天文台团队投入研究,其中包括广角维拉C鲁宾天文台,该天文台不久前启动了其为期10年的宏大天空巡天观测。

利用这批望远镜,天文学家绘制了这颗距离地球5亿光年的超新星的光随时间变化的图表。他们在《天体物理学杂志通讯》上发表的两篇论文中报告了研究结果。

每个科学团队都证实了激波爆发——即超新星爆炸时,巨大的冲击波发出第一缕光的时刻。某次探测到的超新星是过去二十年间第二个观测到冲击波的恒星爆炸事件,因为这些事件持续时间往往很短——只有几秒到几小时,研究人员指出。

他们将这颗恒星爆炸归类为Ic型宽线(IcBL)超新星,这意味着爆炸包含物质以接近光速运动的喷流。这类超新星常与伽马射线暴相关联,伽马射线暴是来自太空的极其强烈的高能辐射闪光。然而,最近探测到的这颗超新星出现了一些意外:它的激波爆发是IcBL超新星中观测到的最微弱的,且未观测到伽马射线暴。

天文学家意外发现两颗超新星从同一个恒星系统爆发 的爱因斯坦探针探测到一次神秘的宇宙爆炸——科学家们尚不清楚其成因 这不仅是希望,更是必然:维拉C鲁宾天文台将开展为期10年的宇宙观测并制作影像,它会让我们大开眼界,首席科学家表示

使用最灵敏设备进行的后续观测没有发现伽马射线暴的证据,卡内基梅隆大学的天体物理学家、其中一项研究的合著者布伦丹奥康纳在一份声明中表示。一种可能性是喷流被‘窒息’了,要么是被恒星表面,要么是被恒星周围的星周物质。

世界望远镜联合起来

薇拉C鲁宾天文台在超新星爆发时恰好正在监测该区域(左侧)。鲁宾天文台和暗能量相机拍摄的爆炸图像显示在右侧的方框中。

薇拉C鲁宾天文台在超新星爆发时恰好正在监测该区域(左侧)。鲁宾天文台和暗能量相机拍摄的爆炸图像显示在右侧的方框中。

鲁宾望远镜位于智利,当时恰好观测到了这次爆炸,因为它正在观测那片被称为COSMOS深场的特定天区。

科学团队在声明中表示:得益于鲁宾天文台快速的观测节奏和前所未有的灵敏度,持续观测有望为超新星未来数年的演化提供详细的长期记录。鲁宾天文台将在未来十年内多次绘制整个南天的地图,制作一部宇宙延时图片,预计将揭示数百万颗超新星、小行星、彗星及其他暂现事件。

当鲁宾望远镜在天空中发现天体事件时,位于亚利桑那州基特峰国家天文台的美国国家科学基金会尼古拉斯U梅奥尔4米望远镜上的暗能量光谱仪便会启动,进行后续观测。该仪器已将最近探测到的爆炸确认为IcBL型超新星。

科学家们深入研究了位于智利的美国国家科学基金会维克多M布兰科4米望远镜上570兆像素的美国能源部暗能量相机的10年数据,发现了一个蓝色光源,其位置恰好是后来超新星爆发的地方,这揭示了该恒星系统及其环境在爆炸前的样子。

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与此同时,由马里兰大学帕克分校天文学家、第二项研究的合著者吉莉安拉斯蒂内贾德领导的团队,除了其他天文台外,还使用两台望远镜(夏威夷的北双子座望远镜和智利的南双子座望远镜)上的双子座多目标光谱仪对此次爆炸进行了研究。这些望远镜也证实该爆炸是一颗无喷流的IcBL型超新星,并且天文学家获取了该恒星在消亡前的结构和环境的档案细节。

相关报道

拉斯特内贾德在声明中解释道:我们的观测让我们得以研究此次爆炸的三个物理过程:X射线激波突破、伴随的超新星,以及超新星与该濒死恒星先前抛射出的物质之间的相互作用。借助这些信息,我们能够绘制出恒星周围物质的结构,并了解该恒星在坍缩前的剧烈活动状态。

这颗恒星的质量约为太阳的20倍,被归类为沃尔夫拉叶星——一种在生命早期就消耗了大部分氢的恒星。在恒星爆炸前不久,它周期性地喷射出大量氢和氦块,只留下碳和氧。这些物质块形成了壳层,在望远镜中可被观测为独立事件,包括首次X射线冲击。

这是我们首次绘制出一颗被剥离了氢和氦的恒星爆炸前环境的地图,拉斯特内贾德团队的天文学家戈库尔斯里尼瓦萨拉加万说,他在这项研究开展期间是马里兰大学的博士生。展望未来,我很期待以类似的细节观察更多激波突破事件,以验证所有被剥离的恒星在坍缩前是否具有相似的‘生命历程’,以及我们会看到哪些差异(如果有的话)。

相关知识

超新星是大质量恒星演化到末期发生的剧烈爆炸现象。它的亮度会在短时间内急剧提升,甚至能超过整个星系的总亮度。爆炸过程中会抛射出大量物质,产生金、铀等重元素,这些元素是形成行星和生命的重要原料,对宇宙的化学演化有着关键作用。

BY: Elizabeth Howell

FY: AI

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