新型超新星被发现:黑洞引发恒星爆炸 | 路透社
Will Dunham
华盛顿,8月14日(路透社)——天文学家观测到了一颗恒星选择错误舞伴的灾难性后果。他们记录下了一种看似新型的超新星现象,即恒星爆炸,这种情况发生在一颗大质量恒星试图吞噬与其长期共舞的黑洞时。
这颗恒星的质量至少是太阳的10倍,而黑洞的质量与之相当,两者在引力作用下相互束缚,形成了一个所谓的双星系统。然而,随着两者之间的距离逐渐缩小,黑洞的巨大引力似乎扭曲了恒星——将其从球形拉伸变形——并在引发爆炸前吸走了其物质。
广告 · 继续滚动“我们捕捉到了一颗大质量恒星与黑洞陷入致命探戈的情景,”美国国家科学基金会人工智能与基础交互研究所(位于麻省理工学院)的天体物理学家亚历山大·加利亚诺说道,他是本周发表在《天体物理学杂志》上的这项研究的合著者。
“在与黑洞的死亡螺旋中失去质量多年后,这颗大质量恒星以爆炸告终。它在短短一秒内释放的能量超过了太阳一生释放的能量总和,”加利亚诺补充道。
这次爆炸发生在大约7亿光年之外的地球。一光年是光在一年内行进的距离,即9.5万亿公里。
广告 · 继续滚动"这两个物体的引力确实相似,因为我们认为它们的质量相近。但恒星要大得多,因此它正处于吞噬黑洞的过程中,而黑洞则从恒星内部吸取物质。恒星庞大但膨胀,黑洞虽小却强大。最终,黑洞胜出,“加利亚诺说。
研究人员尚不确定导致超新星爆发的确切机制。
“尚不清楚是扭曲触发了导致恒星坍塌的不稳定性,随后剩余恒星物质被黑洞迅速吞噬,还是黑洞在恒星变成超新星之前完全将其撕裂,“哈佛大学天体物理学家、该研究的主要作者阿什利·维拉尔说。
“恒星以复杂的方式被黑洞拉扯和变形,“维拉尔补充道。
这个双星系统最初由两颗大质量恒星组成,它们像宇宙伴侣一样相互环绕。但其中一颗恒星走到了自然生命周期的尽头,爆发成超新星,其核心坍塌形成一个黑洞——一个密度极高的天体,其引力强大到连光也无法逃脱。
“这一事件揭示了一些超新星可能是由伴生黑洞触发的,这为我们提供了关于某些恒星如何终结生命的新见解,“维拉尔说。
质量至少为太阳八倍的恒星似乎注定以超新星爆发结束生命。而那些质量至少是太阳20倍的恒星,在爆发后将形成黑洞。
一种专为实时探测宇宙中异常爆炸而设计的人工智能算法首次捕捉到了爆炸初始阶段,及时发出警报使天文学家得以立即展开观测。当爆炸结束时,多个地面和太空望远镜已完成了对它的观测。
“我们的AI算法让我们能够提前启动全面观测研究,首次真正看清事件全貌,“加利亚诺表示。
对这颗恒星在超新星爆发前四年的观测数据显示,天文学家认为那些明亮辐射是由黑洞吞噬恒星物质时产生的。例如,恒星外层氢元素似乎被剥离,暴露出下方的氦元素层。
研究人员在爆炸后续阶段观测到明亮辐射,当时黑洞正在吞噬恒星残骸。最终,黑洞变得质量更大、能量更强。
由两个或更多伴星组成的系统相当常见。其中某些多星系统中就存在黑洞伴星。
“我们的结论是:恒星的命运深受其生命中的同伴——或多个同伴——影响。这次事件为我们打开了激动人心的窗口,让我们看到黑洞如何深刻影响大质量恒星的死亡,“加利亚诺说道。
((圣保罗编辑部译))
路透社
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