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恒星爆炸时变成两面派

超新星爆炸的可视化显示了偏离中心点火10秒后模拟密度分布的横截面。当从不同的视角观察时,假定的观察者会看到不同的气体密度和成分,这与观察到的超新星的多样性相对应。

一颗恒星在超新星爆炸中的死亡可以在许多天文学家认为具有某种对称性的宇宙大火中短暂地照亮整个星系。但新的观测结果表明,超新星扫描是不平衡的,从恒星的一侧开始产生奇怪的爆炸。

研究人员说,根据天文学家观察超新星的角度,它看起来会有些不同,就像同一枚硬币的两面。

这一发现有助于解开一个关于一种名为1a型超新星的谜团。这些爆炸被认为是非常均匀的,并因其质量而受到天文学家的珍视。

然而,观察者注意到,随着时间的推移,这些超新星有两个子类的表现有所不同,其中一些超新星喷出物质的速度很快,而另一些超新星则相对轻松地爆炸了。现在看来,从不同的角度来看,这两个子类别实际上是同一个东西。

一颗超新星,两张脸

根据这项新的研究,超新星是快速爆炸还是缓慢爆炸,取决于我们面对的是哪一边。

日本东京大学的首席研究员前田敬一说:“现在我们发现,这种外表的多样性只是这种取向的结果。”“现在这意味着这两个类别实际上并不是两个群体。”

研究人员在这些超新星爆炸达到峰值数年后观察了它们的一组,从而解决了它们的两面性。在这一点上,垂死的恒星已经在半透明的碎片云中排出了大部分物质,望远镜可以透过这些碎片窥视到衰老的超新星的中心。

通过研究爆炸的分布和相对速度,天文学家可以推断出爆炸的原始方向。

这一发现也有助于天文学家了解这些恒星爆炸中心的复杂机制。首先,将超新星描述为球形爆炸的模型应该被不对称的描述所取代。

前田告诉太空网:“这是1a型超新星研究的一种范式变化。”

前田和他的团队在7月1日出版的《自然》杂志上详细介绍了他们的发现。

超新星蜡烛

这一发现对观测者有着重要的影响,因为它重申了1a型超新星作为宇宙距离指示器或所谓的标准蜡烛的有用性。

Maedasaid说:“一支好的标准蜡烛的要求是,它们在每一个观察到的特征上看起来基本相同。”

所有1a型超新星的亮度峰值大致相同,约为10^36瓦。这是因为它们都是从一颗被称为白矮星的小恒星吸收伴星的质量开始的。

白矮星在爆炸前的质量有一个固定的极限,所以当它们最终达到极限时,爆炸总是释放出大致相同的能量。

如果其中一次爆炸看起来比另一次更亮,那一定是因为它离我们更近。因此,通过测量1型超新星的亮度,并将其与已知的实际内部亮度进行比较,天文学家可以计算出它离我们有多远。

因此,它们实际上可能并不像我们想象的那样一致,这一想法将使许多距离计算受到质疑,包括一些关于使用1a型超新星的宇宙膨胀速度的基本计算。

加州大学伯克利分校的天文学家Daniel Kasen在同一期《自然》杂志上的一篇文章中写道:“即使是发光材料的微小系统差异,也可能危及1a型超新星作为精确距离指示器的有用性。”卡森没有参与这项新研究。


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