新发现的超新星使原始故事理论复杂化

资讯2020-10-01 13:57:07
导读 由一群国际天文学家发现的超新星,包括卡内基的Tom Holoien和Maria Drout,以及由夏威夷大学的Ben Shappee领导,在猛烈的恒星爆炸的最

由一群国际天文学家发现的超新星,包括卡内基的Tom Holoien和Maria Drout,以及由夏威夷大学的Ben Shappee领导,在猛烈的恒星爆炸的最初时刻提供了前所未有的视角。爆炸的第一个小时的光线显示出一种意想不到的模式,卡内基的安东尼·皮罗分析说,这些现象的起源比以前认为的更加神秘。

他们的研究结果发表在“天体物理学杂志”和“天体物理学杂志快报”的三篇论文中。

Ia型超新星是我们理解宇宙的基础。他们的核炉对于产生我们周围的许多元素至关重要,它们被用作宇宙统治者来测量宇宙中的距离。尽管它们很重要,但触发Ia型超新星爆炸的实际机制仍然难以捉摸数十年。

这就是为什么在行动中抓住他们至关重要。

天文学家长期以来一直试图在这些爆炸的最初时刻得到详细的数据,希望弄清楚这些现象是如何被触发的。这最终发生在今年2月,发现了一种名为ASASSN-18bt(也称为SN 2018oh)的Ia型超新星。

ASASN-18bt是由全天候超新星自动调查(ASAS-SN)发现的,这是一个总部位于俄亥俄州立大学的国际望远镜网络,它常规扫描天空中的超新星和其他宇宙爆炸。美国宇航局的开普勒太空望远镜同时能够获取此事件的补充数据。开普勒的设计对于探测太阳系外行星的任务,对光的微小变化非常敏感,因此它能够获得有关爆炸起源的特别详细的信息。

“ASASSN-18bt是开普勒观测到的最近和最亮的超新星,因此它提供了一个很好的机会来测试超新星形成的主要理论,”Shappee说,他是发现和早期光线曲线的主要作者之一。我们的卡内基校友。

结合ASAS-SN,开普勒和全球望远镜的数据,天文学家们意识到ASASSN-18bt在最初的几天看起来很不寻常。

“许多超新星表现出逐渐增加的光线,”多伦多大学联合任命的杜德说。“但是对于这次活动,你可以清楚地看到早期发生了一些异常和令人兴奋的事情 - 意外的额外发射。”

Ia型超新星源于一颗白矮星的热核爆炸 - 一颗类似太阳的恒星在排出核燃料后遗留下来的核心。必须将材料从伴星添加到白矮星中以引发爆炸,但伴星的性质以及燃料的转移方式一直存在争议。

一种可能性是,在超新星早期看到的这种额外的光可能来自爆炸的白矮星与伴星碰撞。尽管这是最初的假设,但与Piro的理论建模工作进行的详细比较表明,这种额外的光可能具有不同的,无法解释的起源。

“虽然ASASSN-18bt早期亮度的急剧增加可能表明爆炸与另一颗恒星发生碰撞,但我们的后续数据并不适合预测它应该如何看待,”Holoien说。“其他可能性,例如爆炸性恒星中放射性物质的不寻常分布,对我们所看到的更好地解释。对ASASSN-18bt的更多观察以及更多这样的早期发现将有助于我们区分不同的模型并更好地理解这些爆炸的起源。“

“自然总是找到让我们感到惊讶的新方法,像这样的独特观察对于激发我们如何思考这些爆炸的创造性新方法非常有用,”Piro补充道。“作为卡内基天文台的理论家,对于正在进行这些关键测量的观察者而言,这是非常有帮助和鼓舞人心的。”

这支持了由卡内基超新星项目提出的假设,该项目由奥胡斯大学的Maximilian Stritzinger领导,Shappee和Piro共同领导,可能有两个不同的Ia型超新星群体 - 那些显示早期发射的那些和那些那不。

感谢ASAS-SN以及现在每天都在监测天空的下一代调查,天文学家将发现更多的新超新星,并在爆炸时抓住它们。随着更多这些事件的发现和研究,他们希望能够解决这些恒星爆炸产生的长期谜团。

研究人员得到了美国宇航局哈勃奖学金,Villum基金会,美国国家科学基金会,国家自然科学基金委员会,研究公司,美国国家航空航天局,大卫G. Price天文仪器奖学金,澳大利亚研究理事会全天天体物理学卓越中心的支持。在3 Dimensions,奥胡斯大学科学技术学院,戈登和贝蒂摩尔Fation,Heising-Simons基金会,Alfred P. Sloan基金会以及David和Lucile Packard基金会的休假补助金。

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