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遥远的恒星爆炸窒息在自己的尘埃上

俄亥俄州立大学的天文学家在使用斯皮策太空望远镜深视场巡天在天空中搜寻黑洞时,发现了一颗被自己的尘埃窒息的超新星。在这位艺术家的作品中,数百年前从这颗恒星喷发出来的气体和尘埃外壳掩盖了内部的超新星。这一发生在遥远星系的事件暗示了我们银河系中最亮恒星系统的一个可能的未来。

科学家们说,遥远星系中的一颗巨星以一声低沉的呜咽结束了生命,而不是更典型的爆炸。

研究人员表示,这颗恒星确实在超新星中爆炸,但在恒星死亡前脱落的两团巨大尘埃云最终扑灭了这场大火。

天文学家以前从未观测到过这样的事件,但认为它们可能在宇宙外部更常见。科学家们说,如果我们银河系中最亮的恒星系统爆炸,类似的尘埃静噪可能会等待它。

超新星是一颗质量大约是太阳八倍或更多的恒星的爆炸性末端。当一颗大质量恒星耗尽了燃料供应,无法再维持自身时,就会发生这种情况。质量超过太阳20倍的恒星可以自行坍缩形成恒星黑洞。

偶然的发现

当研究人员通过美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜的数据发现这颗冒泡的超新星时,他们正在寻找质量更大的黑洞。

天文学家们正在寻找星系中心的超大质量黑洞,通过识别宇宙巨星点——这种黑洞巨星周围物质盘辐射的热量特征。

2007年8月出现的一个非常热点与黑洞的特征不符。它也燃烧得很热,然后迅速消退,在2008年3月完全消失。

“在六个多月的时间里,它释放的能量超过了我们太阳一生所能产生的能量,”研究小组成员、现居波兰华沙大学天文台的Szymon Kozlowski解释道。

这场发生在距离地球约30亿光年的星系中的快速耀斑表明,研究小组发现了一颗超新星。但这些大规模爆炸通常会释放出大部分能量,而不是热量。

神秘物体的温度约为1292华氏度(700摄氏度)。研究小组想知道什么能吸收大量的光能并将其作为热量消散。

他们的回答是:灰尘,还有很多。

两个尘土飞扬的裹尸布

由俄亥俄州立大学的天文学家ChristopherKochanek领导的科学家们进行了反向研究,以确定是什么样的恒星产生了这颗超新星,以及尘埃是如何掩盖爆炸的。

他们发现这颗恒星极有可能是一颗巨星,质量至少是太阳的50倍。这种大质量恒星在接近其存在末期时通常会喷出物质云。

至少需要两次这样的弹射事件才能产生Kochanek和他的团队发现的事件所需的灰尘。第一次发生在超新星爆炸前约300年,另一次发生在爆炸前4年。然后,来自两次喷射的尘埃和气体以两个缓慢膨胀的外壳的形式留在恒星周围。

“第二次尘埃抛射事件”产生的较年轻的内壳层离恒星很近,而外壳离恒星远得多。

Kochanek说:“我们认为外壳一定是不透明的,所以它吸收了穿过外壳的任何光能,并将其转化为热量。”

研究人员表示,在遥远的过去,恒星可能更多地被自己的尘埃窒息。

同样来自俄亥俄州的研究小组成员KrzysztofStanek说:“这些事件更有可能发生在一个体积小、金属含量低的星系中。”“低金属性”是指一个年轻的星系,它存在的时间不够长,恒星无法将氢和氦融合成天文学家称之为金属的更重、更复杂的元素。

这项研究在最近一期的《灾难物理杂志》上有详细介绍。

发现更多的尘埃笼罩着超级新星

研究人员说,天文学家在不久的将来可能会发现更多这样的超新星,特别是在宽视场红外探测探测器等仪器的帮助下,这是美国国家航空航天局于2009年12月发射的一种红外太空望远镜。

科兹洛夫斯基说:“我希望WISE在两年内看到100个这样的事件,现在我们知道该寻找什么了。”

由于这颗恒星的宿主银河系与地球和太阳的位置不合适,天文学家无法用肉眼看到沙尘暴超新星事件发生时的样子。

但研究人员表示,从现在起,当恒星爆炸产生的冲击波到达内尘壳并撞击外壳时,这颗恒星可能会变亮。

科学家们表示,类似的灯光秀也可能发生在离家较近的地方。他们说,EtaCarinae,银河系中最亮的恒星系统,如果爆炸,可能会被窒息。

科恰内克说:“如果船底座埃塔现在成为超新星,这可能就是它的样子。”

已知组成EtaCarinae的两颗恒星相距7500光年,它们拥有一个独特的尘埃壳,称为人类星云和其他尘埃层。天文学家认为,该星云是在1840年左右两颗恒星中较大的一颗发生大规模喷发时形成的,未来很可能会爆发。


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