天文学家发现了一种我们从未知道存在的新型超新星

天文学家发现了一种我们从未知道存在的新型超新星

我们经常认为超新星爆炸对于大恒星来说是不可避免的。大恒星耗尽燃料,重力使其核心坍塌,轰隆隆!

但天文学家长期以来一直认为,至少有一种大恒星不会以超新星结束。被称为 Wolf-Rayet 恒星,它们被认为以它们的核心安静地坍缩成黑洞而告终。但一项新发现发现它们毕竟可能成为超新星。

Wolf-Rayet 星是已知质量最大的恒星之一。它们正处于短暂生命的尽头,但它们不是简单地耗尽燃料并爆炸,而是用极其强大的恒星风将它们的外层推出。

这会产生一个富含电离氦、碳和氮的周围星云,但几乎没有氢。剩余恒星的表面温度可能超过 200,000 K,使它们成为已知的最明亮的恒星。

但是因为大部分光线都在紫外线范围内,所以肉眼看起来并不是特别亮。

即使去掉了沃尔夫-拉叶星的外层,中心恒星的质量仍然比太阳大得多。所以你会认为它成为超新星只是时间问题。

无论元素周期表聚变发生多远,它最终都会耗尽燃料,导致核心坍缩超新星。

但是我们可以看到超新星中元素的光谱,我们从未见过与沃尔夫-拉叶星相匹配的光谱。随着我们对超新星的发现变得司空见惯,一些天文学家开始怀疑沃尔夫-拉叶星是否会安静地死亡。

他们的想法是,它们会甩掉足够多的外层,以至于剩下的核心最终会直接坍缩成一个黑洞。不需要巨大的爆炸。一颗巨大恒星的无声死亡。

这项最新研究表明,至少有一些沃尔夫-拉叶星确实变成了超新星。该团队研究了由兹威基瞬变设施 (ZTF) 发现的名为 SN 2019hgp 的超新星的光谱。

超新星的光谱有明亮的发射光,表明存在碳、氧和氖,但没有氢或氦。当团队更仔细地查看数据时,他们发现这些特定的发射线并不是由超新星的元素直接引起的。

相反,它们是星云的一部分,以超过 1,500 公里/秒的速度从恒星向外扩张。

换句话说,在超新星发生之前,前身星被一个富含碳、氮和氖的星云所包围,同时缺乏氢和氦这些较轻的元素。星云的膨胀一定是由强星风驱动的。

这与 Wolf-Rayet 星的结构非常吻合。所以看起来 SN 2019hgp 是 Wolf-Rayet 超新星的第一个例子。从那以后,也发现了类似的超新星。

因为这颗超新星是通过周围星云的光谱识别出来的,所以尚不清楚这次爆炸是简单的超新星,还是更复杂的混合过程,即恒星的上层爆炸而核心直接坍缩成黑色洞。需要更多的观察才能确定细节。

显而易见的是,至少有一些 Wolf-Rayet 明星不会默默地进入黑夜。

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