观测超新星残骸

  

  图片来源:Pixabay

  当一颗白矮星从附近轨道上的伴星中吸取到足够多的物质时,就会发生la型超新星核聚变。这个过程会喷射出新合成的元素,并与星际气体混合,最终形成恒星和星系。但是,天体物理学家始终不清楚引发这一过程的具体条件。

  伊沃·赛腾扎尔(Ivo Seitenzahl)是澳大利亚堪培拉大学的天体物理学家,他和同事利用升级后的智利甚大望远镜(Very Large Telescope),为这些超新星碎片建立了史无前例的三维化学动态图。

  在超新星爆发事件中,重元素会以超音速从白矮星的内核射出。这个过程会形成一阵冲击波,向外席卷周围的星际气体和尘埃;另一阵冲击波则向后反弹,回到爆炸的碎片中,最终将喷出物质加热到能够释放X射线的温度。通过这些X射线信号,科学家就能了解超新星残骸的组成——但是目前的X射线分析仪还无法检测超新星的喷出物。

  赛腾扎尔的团队利用甚大望远镜的可见光数据,以一种全新的方法分析了超新星残骸。相关描述发表在2019年7月份的《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上。一些基本理论认为,la型超新星产生了宇宙中大部分的铁元素。越处于超新星冲击波后段产生的铁,带的电荷就越多,因此就会发出独特波长的可见光。然而,这种类型的可见光太弱,在甚大望远镜最近这次升级以前,是探测不到的。

  通过升级后的甚大望远镜,研究人员在大麦哲伦星云(我们银河系临近的一个卫星星系)的超新星残骸内,观测到了同心圆状的带电铁环带。通过分析带电铁环带发出的光,科学家首次确定了la型超新星残留物中内向冲击波的速度。普渡大学的天文学家丹·米利萨维利维奇(Dan Milisavljevic,并未参与这项研究)表示:“这项成果十分令人振奋,是新技术促成了这一点。要感谢新技术被精准地应用到了需要它的研究中。”

  撰文:雷切尔·伯科维茨(Rachel Berkowitz)?

  翻译:董子晨曦

  文章来源:环球科学

  


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