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美天文学家在4个星系内发现5颗即将爆发的超新星

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【转自:星空天文网微信公众号】
海山二(船底座Eta),是10000光年内最明亮、巨大的恒星系统。19世纪中叶,人们曾经观察到它的猛烈喷发,它把至少十倍于太阳质量的物质抛入了太空。扩张的尘埃气体云(矮人星云、侏儒星云)仍将包裹着这对恒星。它这类天体,到目前为止,我们在银河系内还没有发现第二个。最近,NASA利用斯皮策太空望远镜和哈勃太空望远镜,首次在别的星系内发现了五个具有相似特点的同类恒星。
“质量最大的恒星通常是罕见的,但它们会对宿主星系的化学物理演化造成剧烈冲击,”NASA戈达德空间飞行中心的博士后研究员、领衔科学家Rubab Khan如是说。这些恒星能够产生并把大量对生命而言必不可少的化学元素散布到宇宙中,它们最终会爆发成超新星。
距离地球约7500光年处,在南天的船底座内,海山二的亮度是我们太阳的500万倍。这是一对双星,它包含两颗巨星,它们非常紧密,互绕对方一次只需5.5年。据估计,其中较大的恒星质量大约是太阳的90倍,较小的是太阳的30倍。
作为离我们最近的高质量恒星实验室,海山二自从1840年代喷发以来,便成为了一块独特的天文学试金石。但要了解喷发的原因,及其与大质量恒星演化的关联,天文学家需要更多的样本。这类恒星处于喷发后期的短暂阶段,非常稀有,寻找它们的难度,和草堆寻针并无二致。Khan在之前的研究中,没有找到任何与海山二有相似之处的恒星。
“我们知道肯定有,”俄亥俄州立大学天文学教授、助理研究员Krzysztof Stanek这样说。“知道要找什么,以及坚持不懈的精神都相当重要。”
在与俄亥俄州立大学的Scott Adams、Christopher Kochanek,以及戈达德空间飞行中心George Sonneborn的通力合作下,Khan发明了一种可以用来识别类海山二天体的光学红外鉴定方式。
巨星喷出的气体中会形成尘埃。这些尘埃会使恒星的紫外线和可见光变暗,但当它吸收了这些能量后,会以较长中红外波段热量的形式辐射出来。“利用斯皮策望远镜,我们可以从3微米左右开始,在峰值8至24微米范围内,平稳地提高它的亮度。”Khan解释说。“通过比对哈勃光学图片中辐射的变暗程度,就能确定那里存在多少尘埃,并将其与我们在海山二周围的所见进行比较。”
2012至2014年间对七个星系进行的初期巡天并没有找到任何结果,因为这类恒星的确十分稀有。但是它却找到了一类质量和光度稍低的恒星,引起了科学家的兴趣。这也表明这类搜寻工作的敏感度足以找到和海山二相似的恒星。


来自Android客户端1楼2016-01-09 16:16回复
    但在2015年进行的巡天中,科研小组在M83星系内发现了两颗备选星。这个星系距离我们有1500万光年,另外还在NGC 6946、M101、M51内各发现了一颗。三者和我们的距离在1800万至2600万光年之间。这五个天体的光学红外特征和海山二十分相似,表明那里很可能存在着一颗被五至十倍于太阳质量的气体和尘埃物质包裹着的高质量恒星。进一步的研究将告诉天文学家与这些天体的物理特性有关的更精确数据。相关研究结果发表在2015年12月20日的《天体物理学期刊通讯》上。


    来自Android客户端2楼2016-01-09 16:17
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      哈勃太空望远镜拍摄的海山二(矮人星云)。NASA


      来自Android客户端3楼2016-01-09 16:18
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        正如这张由哈勃太空望远镜拍摄的照片所示,海山二1840年代的猛烈喷发形成了一个翻腾的“矮人星云”,把这对双星变成了我们星系中独一无二的天体。天文学家无法解释喷发的原因。在别的星系中寻找海山二的孪生兄弟,有助于科学家更好地认识这种巨星生命中的短暂阶段。NASA


        来自Android客户端4楼2016-01-09 16:18
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          邻近的旋涡星系M83是到目前为止唯一一个拥有两颗备选类海山二恒星的星系。这张合成图片是由哈勃太空望远镜拍摄的,呈现了这个满是新生恒星的华美星系。较高的恒星出生率也会提高找到正在像海山二那样喷发的巨星的机会。底部方框内的小图呈现了这两颗“矮人兄弟”恒星的位置。NASA


          来自Android客户端5楼2016-01-09 16:20
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            通过比对各自的红外和光学亮度,研究者在四个星系内发现了五颗类海山二恒星的候选星。NASA斯皮策太空望远镜的红外影像表明,这些恒星周围存在着温度较高的尘埃。将这方面的信息和哈勃太空望远镜获得的光学与近红外波长亮度进行比较,科研小组能够识别出类海山二备选星。上:3.6微米波长的候选星图片。下:哈勃太空望远镜相关仪器获取的800纳米波长候选星图片。NASA


            来自Android客户端6楼2016-01-09 16:20
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              这个就比较牛了


              IP属地:四川来自Android客户端8楼2019-09-10 21:20
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