据哈哈娱乐网网站「借一丝安慰」消息,近日,2017年超新星爆炸,超新星为何会爆炸?爆炸之后会怎样 ??引发热议,超新星热核爆炸处于哪一时期同样引起许多争议,对此众网友各抒己见。但到底是怎么回事呢?哈哈娱乐网为您解答。

恒星被击穿!天文学家首次观察到超新星爆发前一瞬间的景象

超新星爆发是宇宙中的一种剧烈的恒星爆炸事件。它们是恒星临终时的焰火秀。引发爆炸的原因主要有两种。一种是大质量恒星内核燃料耗尽时停止核聚变,外层结构因失去辐射压支撑,而在瞬间向内崩塌,与坚硬的内核猛烈碰撞,并反弹回太空;另外一种是白矮星因攫取过多外部物质而引发核爆炸。

对于这些理论,天文学家已经熟稔于心。但是实际上从未有人目睹过超新星爆发的全过程。也就是说没有人看到过超新星爆发前的瞬间恒星处于一种什么样的状态。这是因为我们往往是在超新星爆发后才注意到它们。虽然银河系中也存在着许多“即将”爆发的垂死恒星,比如著名的参宿四,但是我们并不知道它们究竟会在什么时候爆炸。

所幸天文学家正在不断地试图突破这个限制。最近澳洲国立大学的天文学家与一些国际学者,在研究开普勒望远镜2017年采集的数据时,就观测到了一颗恒星在爆发为超新星之前的状态。

这些科学家获得的,是超新星爆发前瞬间,与恒星光度变化有关的数据。这些数据所呈现出来的“冲击冷却曲线”,包含了与爆发恒星类型有关的线索。这些科学家表示,他们获得的是一条包含大量细节的、完整的“冲击冷却曲线”。

超新星爆发前恒星的亮度会发生变化,然后才是接蹱而来的爆发。但要捕捉这个过程非常困难,因为超新星爆发是突然发生的,也没有人知道爆发究竟会在什么时候发生,因此每当望远镜指向超新星时,这一阶段往往已经过去了。

所以以往人们获得的数据都是不完整的,只包含这条曲线的最后一部分,以及超新星爆发后的数据,从未有人能够对超新星爆发前一瞬间,恒星亮度升至极值前后的数据进行过记录。

新的发现则具有突破性意义。研究中出现的这颗超新星是一颗黄超巨星,质量是我们太阳的100多倍。数据展示了恒星被第一波冲击波击穿的过程,表现为恒星亮度在爆发前的瞬间突然增加,然后下跌。

天文学家发现一颗“混乱”恒星的签名,使其伴星成为超新星

许多恒星爆炸成发光的超新星,随着年龄的增长而膨胀,它们耗尽了核聚变的燃料。但是有些恒星可以去超新星只是因为他们有一个亲密而又讨厌的伴星,有一天,它会让它的伴侣更加慌乱而爆炸。

后面这些事件可能发生在双星系统中,其中两颗恒星试图分享统治权。虽然爆炸的恒星发出了大量有关其身份的证据,但天文学家必须参与侦探工作,以了解引发爆炸的错误伴星。

1月10日,在西雅图召开的2019年美国天文学会会议上,一支国际天文学家团队宣布,他们已经确定了伴星的类型,这种恒星使其合作伙伴处于二元系统 - 碳氧白矮星爆炸中。通过对距离我们5.45亿光年远的超新星SN 2015cp的反复观测,该团队检测到伴星在爆炸前已经脱落的富含氢的碎片。

“碎片的存在意味着伴侣要么是一颗红巨星,要么是类似的恒星,在使它的同伴变成超新星之前,已经脱落了大量的物质,”华盛顿大学的天文学家梅丽莎格雷厄姆说,他提出了这一发现,并且随附论文的主要作者在“ 天体物理学杂志” 上接受发表。

超新星材料以10%的光速照射到这颗恒星的垫料中,使其发出紫外线,这是在最初爆炸后近两年哈勃太空望远镜和其他天文台检测到的。通过寻找双星系统中超新星发生后数月或数年的碎片影响的证据,该团队认为天文学家可以确定这位同伴是一个凌乱的红色巨人还是一个相对干净整洁的恒星。

该团队将这一发现作为对特定类型超新星(称为Ia型超新星)的更广泛研究的一部分。当碳氧白矮星由于二元伴星的活动而突然爆炸时会发生这种情况。碳氧白矮星是小而密的,对于恒星而言非常稳定。它们来自较大恒星的坍塌核心,如果不受干扰,可以持续数十亿年。

根据格雷厄姆的说法,Ia型超新星已被用于宇宙学研究,因为它们的一致光度使它们成为理想的“宇宙灯塔”。他们已被用来估计宇宙的膨胀率,并作为暗能量存在的间接证据。

然而,科学家们并不确定哪种伴星会触发Ia型事件。大量证据表明,对于大多数Ia型超新星而言,伴星可能是另一种碳氧白矮星,在此后不会留下富含氢的碎片。然而理论模型已经表明,像红巨星这样的恒星也可以触发Ia型超新星,它可以留下富含氢的碎片,这些碎片会被爆炸击中。在迄今为止研究的数千种Ia型超新星中,后来观察到只有一小部分影响伴星发射的富氢物质。先前对至少两个Ia型超新星的观测在爆炸后几个月检测到了发光碎片。但科学家们并不确定这些事件是否是孤立事件,

“迄今为止所有使用Ia型超新星进行的科学研究,包括对暗能量和宇宙膨胀的研究,都依赖于我们相当清楚地知道这些'宇宙灯塔'是什么以及它们如何工作的假设,”格雷厄姆说。“理解这些事件是如何被触发的,以及是否只有一类Ia事件应用于某些宇宙学研究,这一点非常重要。”

该小组利用哈勃太空望远镜观测,在初始爆炸后约一至三年内查找70型Ia型超新星的紫外线辐射。

格雷厄姆说:“通过观察最初事件发生后数年,我们正在寻找含有氢的震惊物质的迹象,这表明伴侣不是另一种碳氧白矮星。”

对于2015年首次发现的超新星SN 2015cp,科学家们发现了他们正在寻找的东西。2017年,在超新星爆炸后的686天,哈勃望远镜发现了紫外线的碎片。这些碎片远离超新星源 - 至少1000亿公里,即620亿英里。作为参考,冥王星的轨道距离我们的太阳最多可达74亿公里。

在2017年,也就是最初爆炸后的686天,哈勃太空望远镜记录了SN 2015cp的紫外线发射(蓝色圆圈),这是由超新星材料撞击先前由伴星产生的富氢材料引起的。黄色圆圈表示宇宙射线打击,与超新星无关。

通过在他们的调查中比较SN 2015cp与其他Ia型超新星,研究人员估计不超过6%的Ia型超新星有这样的垃圾伴侣。格雷厄姆说,对其他Ia类事件的重复,详细观察将有助于巩固这些估计。

哈勃太空望远镜对于探测SN 2015cp的伴星恒星碎片的紫外线特征至关重要。在2017年秋季,研究人员安排夏威夷的WM Keck天文台,新墨西哥州的Karl G. Jansky超大型阵列,欧洲南方天文台的超大型望远镜和美国国家航空航天局的Neil Gehrels Swift天文台对SN 2015cp进行了额外的观测。其他。事实证明,这些数据对于确认氢的存在至关重要,并且由密歇根州立大学的研究员Chelsea Harris在同伴论文中提出。

“SN 2015cp发射的发现和后续实际上证明了许多天文学家以及各种类型的望远镜如何共同理解瞬态宇宙现象,”格雷厄姆说。

超新星爆炸起因是什么?

质量介于太阳8~25倍之间的恒星在耗尽所有可用燃料时,恒星从中心开始冷却,它没有足够的热量平衡中心引力,结构上的失衡就使星体突然失去一直支撑自身重量的压力,从而使整个星体向中心坍缩,造成外部冷却而红色的层面变热,由于恒星足够大,这些层面就会发生剧烈的爆炸,大质量恒星爆炸时它的中心温度可达100亿摄氏度,它的光度可突增到太阳光度的上百亿倍,相当于整个银河系的总光度,此时一颗恒星就这样光辉而又壮烈地“暴死”了,也就是超新星爆炸。

一颗超新星在爆发时输出的能量可高达1043焦,这几乎相当于我们的太阳在它长达100亿年的主序星阶段输出能量的总和。超新星爆炸时,抛射物质的速度可达10000千米/秒,光度最大时超新星的直径可大到相当于太阳系的直径。

1970年观测到的一颗超新星,在爆发后的30天中直径以5000千米/秒的速度膨胀,最大时达到3倍太阳系直径,可以轻而易举将太阳系装进去,而在这之后直径又开始收缩。

超新星

超新星爆炸是如何发生的?超新星爆炸的威力到底有多大?

在观察到有史以来最明亮的超新星爆炸之一的十年后,瑞典和日本的研究人员已经找到了对超新星SN-2006Gy所发出的特殊射线的解释。在观测到有史以来最明亮的超新星爆炸之一的十年后,瑞典和日本的研究人员已经为超新星SN-2006Gy发出的特殊射线找到了解释。

此外,他们还找到了关于这颗超新星是如何诞生的解释。超新星爆炸是宇宙中最明亮的爆炸。超新星SN-2006Gy爆炸是这些事件中研究最多的,但研究人员一直无法确定其起源。斯德哥尔摩大学的天体物理学家和日本的研究人员在这颗超新星发出的光谱线中发现了大量的铁,这在其他超新星或天体中从未见过。而这一发现为这颗超新星的诞生提供了一个全新的解释。

"斯德哥尔摩大学天文学系的Anders Jerkstrand说:"以前,没有研究人员测试过将中性铁(保留所有电子的铁)与SN-2006Gy中的未知射线进行比较的光谱线,因为铁通常被电离(失去一个或多个电子)。我们进行了测试,并兴奋地发现,中性铁的光谱与在超新星中观察到的光谱线完全相同。" "更令人兴奋的是,一颗超新星需要包含大量的铁(至少是太阳质量的三分之一)才能产生这样的光谱。这一发现直接打消了一些旧的假设,开辟了一种新的可能性。"

中性铁的存在是由以前未被承认的超新星SN-2006Gy的光谱确定的。红线代表观察到的光谱,黑线代表理论上的铁光谱。根据新的理论模型,sn-2006Gy在爆炸前的生命是由一个与地球差不多大小的白矮星和一个与我们太阳系差不多大小的富氢大质量星组成的。其中,白矮星绕着恒星运行。当富氢恒星的包层膨胀时(一种由恒星演化后期新燃料的点燃引起的现象),白矮星被其吞噬,并向其中心旋转。当它到达中心时,不稳定的白矮星在一个所谓的Ia型超新星中爆炸了。然后,这颗超新星与喷出的包络体相撞,包络体在前行过程中被抛出,巨大的碰撞触发了超新星SN-2006Gy,产生了巨大的光辉。

超新星为何会爆炸?爆炸之后会怎样 ?

在茫茫大的宇宙中,还有很多的奥秘还等着人类去解决,我们进入太空的时间,也仅仅只是花了近三四十年左右的时间,我们想要去发现整个宇宙来说的话,还是需要花费更多的时间和更多的精力研究。而现如今中国也加入了这场游戏当中,我们也派遣了许多的卫星帮我们去研究其中的一些宇宙奥秘。近些年的科学家们发现有许多的超新星,但超新星它存在的时间是极为短,它每一次爆炸都会造成非常严重的后果。那为何超新星会爆炸,其中的原因主要有以下几点。

一、超新星的物质构造是极不稳定。

首先第一点就是超新星它爆炸以后产生的威力足以引爆整个地球,毕竟超新星它们的构造是由一些极不稳定的分子所组成,而且它内部还有一些集中一引爆的因子。这些因子在它的污内部构造不稳定人类靠近很有可能所以宇宙学家们每一次说谈超新星的时候他们都是极为几位的稀释剂正是因为他几道超星星的时候,他们都是极为的细思极恐,是因为它的内部不构造不稳定,人类探测器靠近很有可能会直接引爆。

二、爆炸之后直接变成宇宙尘埃。

其次,超新星它爆炸以后会直接变成宇宙尘埃,毕竟它内部的一些稀有元素的引爆所以每一次当发现操心刚发现的时候我们只是和形状不会太过去就去纠结当发现超星星的时候,我们只是观测它的体积和形状,不会太过去纠结它的一些状况。

三、超新星对于人类学家来说还是一个未解之谜。

最后,超新星的形成,对于我们人类学家来说,还是需要更多时间去研究它究竟是如何形成,为何会发生这样的爆炸。