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天文学家寻找滴答作响的定时炸弹

在这张针轮星系(M101)的负片中,红色方块标记了“超软”X射线源的位置。Pinwheel应该包含数百颗正在进行核聚变的吸积白矮星,这些白矮星应该会产生惊人的X射线。然而,我们只探测到几十个超软X射线源。这意味着我们必须设计新的方法来寻找难以捉摸的Ia型超新星的祖先。

为什么某些恒星会在超新星中爆炸,这对科学家来说是个谜,一项新的研究发现,这种情况比想象的还要模糊,因为这些恒星发出的一些光可能会被阻挡。

为了更多地了解这些宇宙爆炸,天文学家们正在寻找正在成为超新星的定时炸弹恒星。然而,缺失的光线可能会使搜索变得更加困难。

恒星之死

超新星标志着恒星的死亡,当它停止照射通过核聚变产生的光,而是坍塌成一个密度极高的黑洞。

被称为Ia型超新星的超新星子集是天文学的黄金标准。它们被认为是在一颗被称为白矮星的致密、暗淡的恒星达到一定的质量上限并爆炸时爆发的。

因此,在Ia型超新星中爆发的每一颗白矮星都将以大致相同的亮度发光。这使得天文学家能够在宇宙中发现它们,并通过它们看起来的亮度与已知的内在光度相比来判断它们的距离。(由于这种特殊的距离测量功能,它们被称为“标准蜡烛”。)

但天文学家仍然对白矮星在何种情况下达到质量极限并爆炸感到困惑。

哈佛-史密森天体物理中心的研究员Rosanne Di Stefano说:“是什么导致了Ia型超新星,这是天文学中一大未解之谜。”

缺少X射线

一种情况是,白矮星逐渐从另一个白矮星伴星吸走质量,直到膨胀到极限。另一种想法是,两个白矮星合并成为一个庞然大物,颠覆极限并爆炸。

为了弄清真相,科学家们一直在寻找白矮星在其质量达到爆炸之前的阶段。特别是,天文学家寻找所谓的“超软”X射线,这种X射线被认为是当一颗恒星的气体撞击另一颗恒星表面并进行核聚变时产生的。

Di Stefano说,这应该发生在发声或合并场景中,尽管光的数量和特定的特征可以告诉科学家更多关于哪种情况发生得更频繁。

然而,由于某种原因,科学家们只能找到少数这样的X射线源,他们预计会在那里找到数百个。

Di Stefano在一篇新论文中提出,某种过程阻碍了这些光到达地球上的望远镜。也许白矮星周围的其他物质会吸收X射线,所以我们看不到它们。或者白矮星发出的大部分光的波长可能不是X射线。

如果这是真的,“我们必须设计新的方法来寻找难以捉摸的Ia型超新星的祖先,”DiStefano说。

迪斯蒂法诺的论文将发表在即将出版的《天体物理杂志》上。


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