
哈勃望远镜观察到独特的新星爆炸,以2000万英里每小时的速度射出宇宙“子弹”穿越银河系
来自氦新星V445 Puppis的物质流出(图片来源:约翰·米尔斯/华威大学) 利用NASA长期服务的哈勃空间望远镜,天文学家发现银河系中的一次恒星爆炸正在以2000万英里每小时的速度喷射宇宙子弹。这次宇宙爆炸是V445 Puppis,发生于2000年,是我们银河系中唯一已知的“氦新星”。 尽管天文学家已经研究V445 Puppis达二十年,但由于笼罩在这颗新星周围的大量尘埃 debris,这些现象大多仍然笼罩在神秘之中。当这些 debris 最终清除后,一个研究团队能够利用哈勃望远镜、NASA的系外行星勘测器TESS(过境系外行星勘测卫星)以及地面上的非常大型望远镜(VLT)和其他一系列仪器,深入观察V445 Puppis。这使他们不仅发现了它射出的“子弹”,即可能富含氧气的气体团块,还揭示了该系统的真实性质。这表明,V445 Puppis由一颗死星组成,它在贪婪地吞噬一颗本身就非常罕见的伴星。因此,该系统为科学家研究最稀有的双星系统类型之一和最稀有的宇宙爆炸提供了难得的机会。 “这些‘子弹’的来源仍然是个谜。我们怀疑这些是在爆发后产生的,但这种类型的‘子弹’在任何其他新星中都没有被观察到,”团队成员、英国华威大学的研究员约翰·米尔斯在一份声明中说。 什么是氦新星? 像V445 Puppis这样的氦新星发生在一颗白矮星死星以食人鱼般的方式从一颗已经失去氢外层的星星上剥夺富含氦但贫氢的物质,暴露出氦的内层;形成一种罕见的“氦星”。相比之下,“普通”新星是由盗取富含氢而非氦的恒星物质积累引发的爆炸。当物质在白矮星的表面(这是大约太阳质量恒星死亡后剩余的恒星遗迹)上积累时,会形成逐渐加剧的压力和温度,最终触发热核爆炸。当V445 Puppis在2000年末爆发时,它发射出巨大的,类似蝴蝶翅膀的双重尘埃羽流。它们延伸超过一万亿英里,天文学家最初通过红外线发现了这种双极流出。这颗新星还产生了一层厚厚的尘埃盘,完全遮盖了这一双星系统。那层云持续了超过二十年,阻碍了正在研究扩展 debris的天文学家确定爆炸源自什么样的星星。 一旦 debris 清除,这个团队确定该系统包含一颗氦星,这是在无数银河系星星中发现的少数几千个这种剥夺的恒星体之一。 “这次星系爆发的罪魁祸首在过去25年中一直是个持久的谜,这就是为什么确认这一氦新星是氦星 accreting到白矮星的结果是如此令人兴奋。”米尔斯说道。 这些发现还揭示了宇宙“子弹”,更为神奇,因为它们从未在任何其他的新星周围被发现。有趣的是,团队还发现V445 Puppis可能即将再次爆发,这可能导致完全不同类型的宇宙爆炸。 V445 Puppis是否即将再次爆发? 米尔斯发现V445 Puppis的白矮星已经克服了其恒星消化不良问题,再次开始以其伴随氦星为食。这一过程导致了最初的氦新星,这可能意味着另一场这种罕见宇宙爆炸即将发生。这对我们理解另一种类型的宇宙爆发——这次是被称为Ia型超新星的超新星有着重要的影响。这种超新星发生在白矮星对伴星过度进食时,导致其完全被随之而来的爆炸摧毁。科学家们长期以来怀疑重复的氦新星爆发可能导致最终的Ia型超新星。 一幅白矮星在爆发前以恒星伴星为食的插图(图片来源:罗伯特·利亚(由Canva创建)) 新的Ia型超新星将会令人兴奋,因为这些事件在光发射方面非常规律,可以作为所谓的“标准烛光”来测量宇宙距离和评估宇宙的年龄。这意味着它们还可以用于理解宇宙扩张迅速程度和神秘力量暗能量对这一过程的影响。 “我期待看到这一结果如何帮助我们揭示其他类似贫氢天文爆炸的驱动力,例如著名的Ia型超新星,”米尔斯说道。 团队的研究本周在皇家天文学会的全国天文学会议上发表。
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