在超新星爆炸中罕見倖存 殭屍星令科學家驚訝

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【大紀元2022年06月29日訊】(大紀元記者夏雨綜合報導)天文學家在一個相對較近的星系中觀察到一顆恆星,這顆恆星不僅在超新星爆炸中罕見地倖存下來,而且變得比爆炸前更亮,這顆超越死亡的恆星(殭屍星,Zombie Stars)令科學家十分驚訝。

哈勃太空望遠鏡觀測到,這顆有爭議的恆星是一顆白矮星。白矮星通常密度驚人,其質量與太陽的質量差不多,但大小和地球差不多。

只有一小部分恆星,也許不到1%,在其生命盡頭以超新星爆炸的形式發出巨大的轟鳴聲,最後只留下壯觀的殘餘物。當天文學家將哈勃太空望遠鏡對準熱核超新星SN 2012Z的方向時,他們驚訝地發現那裡仍有一顆恆星。

這顆白矮星與另一顆恆星,一般被稱為雙星系統,被引力鎖定在軌道上,它強大的引力吸走了這顆不幸伴星的大量物質。

隨後,這顆白矮星達到了一個質量閾值——大約是太陽的1.4倍——導致在其核心產生熱核反應,發生超新星爆炸,這一事件本應殺死這顆白矮星。

這項研究本月發表在《天體物理學》雜誌上,研究主要作者、加州大學聖巴巴拉分校和拉斯坎布雷斯天文台(Las Cumbres Observatory)博士後研究員柯蒂斯‧麥卡利(Curtis McCully)表示:「我們對這顆恆星本身沒有被摧毀,實際上倖存下來,並且比爆炸前更亮感到非常驚訝。」

「沒有人期待看到一顆更亮的倖存恆星。那真是一個謎。」他說。

「在爆炸過程中,產生了放射性物質。這就是超新星亮度的動力。其中一些物質被留在倖存的殘星中,並作為燃料來加熱殘骸。」麥卡利補充道。

加利福尼亞州大學聖巴巴拉分校教授安迪‧豪威爾(Andy Howell)是這項研究的共同作者,他在一份聲明中說:「這顆倖存的恆星有點像《星球大戰》中的歐比旺‧克諾比(Obi-Wan Kenobi)作為一個武力幽靈回來了。大自然試圖打倒這顆星,但是它回來的時候比我們想像得還要強大。它仍是同一顆星,但以不同的形式回來了。它超越了死亡。」

這顆白矮星位於一個名為NGC 1309的螺旋星系中,大約是我們銀河系大小的四分之三。與銀河系一樣,從上方或下方觀看時,NGC 1309就像一個旋轉的風車。這顆白矮星距離地球1.08億光年。

這顆恆星的發現能幫助科學家更好地了解「Type Ia」超新星。Ia超新星(Type Ia supernova)是一種發生在雙星系統(兩顆恆星相互繞行)中的超新星,其中一顆恆星是白矮星,而另一顆恆星則大到巨星、小到白矮星皆有可能。

在這些情況下,白矮星在相對較快地獲得物質後經歷了失控的碳和氧核聚變,就像這顆白矮星從伴星那裡偷走物質一樣。但爆炸並沒有摧毀白矮星,留下一個「不死族」的殘餘物。

「正是因為這個原因,我們將這些物體稱為『殭屍星』。它們死了,但還沒有完全死去。早期,科學家們進行的許多超新星模擬,在他們能夠炸毀整個白矮星之前就失敗了。這令人興奮的發現可以告訴我們這些超新星的實際物理特性。」麥卡利說。

迄今為止,科學家們已經發現了大約50顆這種類型的超新星,但直到現在還無法確定倖存的「殭屍星」白矮星。

研究人員希望,像這顆殭屍恆星這樣的異類可能有助於改變這種情況。「現在我們需要了解是什麼讓一顆超新星失敗。」麥卡利說道。◇

責任編輯:李寰宇#

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