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科學家發現一顆超新星爆發 內核射出X光最亮

普通超新星(左)和Cow類超新星(右)的對比示意圖。

科學家新發現一顆名為AT2020mrf的「Cow類超新星」,它所釋放出的X射線是至今見過的超新星爆發中最明亮的。這類超新星很罕見,自從2018年發現第一顆以來,這是第五顆。

2018年科學家發現一顆和普通的超新星很不一樣的超新星,它的可見光亮度特別高、持續時間比較短,給它起名AT2018cow超新星。以後類似的超新星就被稱為「Cow類超新星」。Cow是當時隨機抽取的字母組成,並沒有特別的意思。

最近(1月9~13日)在網上舉行的美國天文學會第239屆會議上,加州理工學院(Caltech)的姚雨寒(Yuhan Yao,音譯)介紹說,一顆巨型恆星爆炸後,會變成一個黑洞或是留下一顆中子星殘骸。多數情況下它們被爆炸產生的物質包裹着,相對來說不活躍。但是「Cow類超新星」的內核非常活躍,沒什麼物質遮擋,裏面緊湊的內核放射出高能X射線。

由於沒有物質的遮擋,姚雨寒說:「我們能看到爆炸物的中心,從而直接見證黑洞和中子星的誕生。」

AT2018cow的發現讓科學家很震驚。它發出的可見光亮度是普通超新星的10倍,減弱的速度也更快。同時它也發出強度變化巨大的X射線。

「Cow類超新星」還有一個不一樣的特點是,它們在爆炸之前先拋出大量物質,爆炸後這些物質被點亮。恆星爆炸時產生的衝擊波穿過這些物質的時候,又會產生射電波和毫米波。

研究稱,剛發現超新星AT2020mrf的時候,其X射線強度是AT2018cow剛發現時的20倍。一年後,它的強度是AT2018cow在其發現一年後強度的200倍。

姚雨寒說:「我們剛看到數據的時候都不敢相信。我們檢查了數據好幾次,這才認定這是至今為止見到的放出最強X射線的Cow超新星。」

研究者表示,超新星AT2020mrf殘骸裏面的內核,一定是持續發出X射線的能量來源。「它所放出的大量能量和強度快速變化的X射線,證明這顆超新星殘骸的內核是一個活躍的黑洞或是一顆快速自轉的中子星,也叫磁星。我們仍不明白為什麼『Cow類超新星』的內核會如此活躍,可能與這種超新星的前身恆星的某種特點相關。」

因為這顆新發現的AT2020mrf又有着與其它四顆「Cow類超新星」不一樣的特點,姚雨寒說,這說明這類超新星的特點比以前所知的更為廣泛。「找到更多這種類型的超新星,有助於我們進一步確定它們的能量來源。」

《天體物理學期刊》(The Astrophysical Journal)接收了這份論文準備發表。預印版2021年12月1日已經發表於預印網arXiv。◇

責任編輯: 夏雨荷  來源:大紀元記者笛睿編譯報導 轉載請註明作者、出處並保持完整。

本文網址:https://hk.aboluowang.com/2022/0115/1695920.html

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