当一颗恒星变成白矮星时——一颗古老、极其致密的恒星,它曾经拥有与我们太阳相似的质量——它生命中充满事件的部分就结束了。它释放剩余的热量和光,持续数十亿年,缓慢冷却,直到不再发光。然而,有些白矮星并不满足于这种结局。
如果一颗白矮星与一颗伴星存在于双星系统中,它可以避免其命运,并在爆炸中消亡,而不是呜咽。它通过引起一种称为 Ia 型超新星的特定类型的恒星爆炸来实现这一点。Ia 型超新星始于白矮星从其伴星那里吸取物质到自身上。它不断生长,直到无法再变大。此时,它会内爆,然后反弹并以超新星的形式爆炸,其亮度足以盖过整个星系。
白矮星从中窃取物质的伴星在这种戏剧性事件中起着至关重要的作用。然而,它的身份长期以来一直是个谜。理论模型表明,伴星可以是任何东西,从红巨星到像太阳这样的主序星,再到另一颗白矮星。
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天文学家已经能够缩小去年年底发现的 Ia 型超新星的可能伴星范围。加利福尼亚州帕萨迪纳市的帕洛马瞬态工厂 (PTF) 巡天项目所属的一架望远镜在 8 月 24 日晚上 9 点前一分钟发现了一个亮点。这颗名为 2011fe 超新星的新超新星为帕洛马天文学家赢得了最早探测到 Ia 型超新星的纪录:仅在其最初爆炸后 11 小时。
去年 12 月,研究人员在《自然》杂志上发表了两篇论文,分析了 2011fe 超新星的观测结果。其中一篇论文的第一作者是劳伦斯·伯克利国家实验室和 PTF 的彼得·纽金特,他发现伴星可能是一颗主序星。另一项工作由加州大学伯克利分校的李卫东 (Weidong Li) 牵头,排除了红巨星的可能性。
李利用夏威夷的凯克 II 望远镜的观测结果,精确定位了超新星的位置,然后分析了超新星爆炸前哈勃太空望远镜的图像,以寻找有关其诞生的双星系统的线索。
2011fe 超新星是多年来发现的距离最近的 Ia 型超新星,并且由于仪器设备在那段时间里取得了长足的进步,它将成为历史上研究最多的超新星。这两篇论文仅仅是开始。
本文以“爆炸中消亡的恒星”为标题在印刷版上发表。