宇宙中炽热的恒星:关于猛烈的超新星爆炸如何影响附近恒星的罕见见解

艺术家对超新星的印象

这是艺术家对超新星的印象。资料来源:斯温伯恩理工大学詹姆斯·约瑟芬德斯

如果超新星爆炸发生在另一颗恒星旁边会发生什么?这颗恒星会膨胀,科学家预测这在宇宙中是经常发生的。超新星爆炸是指比太阳重8倍的大质量恒星戏剧性的死亡。

这些大质量恒星中的大多数都是在双星系统中被发现的,在双星系统中,两颗恒星紧密地围绕彼此运行,所以很多超新星都是在双星系统中发生的。伴星的存在也会极大地影响恒星的演化和爆炸。由于这个原因,天文学家一直在寻找超新星之后的伴星——在过去的几十年里发现了一些伴星,有些伴星的温度异常低。

当一颗恒星在双星系统中爆炸时,爆炸产生的碎片会猛烈地撞击伴星。通常情况下,没有足够的能量来破坏整个恒星,但它反而加热了恒星的表面。高温会导致恒星肿胀,就像你的皮肤上有一个巨大的烧伤水泡。这个恒星泡比恒星本身大10到100倍。

这颗膨胀的恒星看起来非常明亮和凉爽,这可能解释了为什么一些被发现的伴星温度很低。它的膨胀状态只会持续“天文”上的一小段时间——几年或几十年后,水泡就会“愈合”,恒星就会收缩回原来的形态。

在最近发表的一项研究中,由奥兹格拉夫博士后研究员平井亮介博士(莫纳什大学)领导的科学家团队进行了数百次计算机模拟,以调查伴星是如何膨胀的,或膨胀,取决于它们与附近的超新星的相互作用。研究发现,膨胀恒星的光度只与它们的质量相关,而与超新星相互作用的强度无关。当两颗星距离较近时,肿胀持续的时间也较长。

“我们将研究结果应用到一颗名为SN2006jc的超新星上,这颗超新星有一颗低温伴星。如果这真的像我们认为的那样是一颗膨胀的恒星,我们预计它将在未来几年内迅速缩小,”平井解释说

近年来,在超新星之后探测到的伴星数量一直在稳步增长。如果科学家能够观测到膨胀的伴星和它的收缩,这些数据相关性就可以测量出爆炸前双星系统的特性——这些见解极其罕见,但对于了解大质量恒星的演化过程非常重要。

平井说:“我们认为重要的是,不仅要在超新星发生后找到伴星,还要监测它们几年到几十年,看它们是否会收缩。”

参考文献:绪方Misa、Ryosuke Hirai和Kotaro Hijikawa的“大质量双星超新星后膨胀伴星的观测”,2021年5月21日,皇家天文学会月报
DOI: 10.1093 / mnras / stab1439

1评论关于“宇宙中炽热的恒星:关于猛烈的超新星爆炸如何影响附近恒星的罕见见解”

  1. 当一颗大质量恒星耗尽燃料时,它会自我瓦解,形成一颗比整个星系都亮的超新星。强烈的爆炸将恒星的外层抛向太空,产生强大的冲击波。恒星的残骸和它所遇到的物质会被加热到几百万度,并在数千年的时间里释放出强烈的x射线辐射。如果IK Pegasi,离我们最近的超新星,距离我们150光年,它将比太阳更亮,冲击波将只在大约10光年的范围内感觉得到。但为什么,这是一个双星系统,伴星只是起泡?

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