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新浪科技讯,据美国太空网报道,就像“宇宙死神”一样,宇宙中超大质量恒星在猛烈死亡前会释放一股强烈的紫外线。目前,天文学家首次观测到这一华丽壮观的场景。
领导这项研究的英国牛津大学天体物理学家凯文·肖温克西说,“30多年来,天文学家们一直都梦想有朝一日能够观测到这一难得的‘宇宙死神’光芒,希望一睹恒星猛烈死亡时释放的第一道光线。我们的观测揭示了关于超大质量恒星在生命最后历程和超新星物理学的研究新途径。”他和同事们关于探测到濒临爆炸超大质量恒星释放紫外线信号的观测研究发表在6月13日出版的《科学》杂志上。
通常当天文学家观测到超新星时,这颗恒星已处于被摧毁状态。肖温克西告诉美国太空网说,“真得很难精确超大质量恒星死亡时所发生的一切,我们的这项观测研究真是太酷了!我们观测到在恒星被摧毁死亡前紫外线光优先于冲击波出现。”他还补充指出,这项观测告诉我们关于恒星死亡瞬间的性质和状态,同时我们真实地发现“宇宙死神”光线是在冲击波摧毁恒星之前出现的。
恒星的末日
当一颗质量至少是太阳10倍之上的超大质量恒星耗尽核燃料时,在其重量的作用下将崩溃瓦解,引发超新星爆炸。研究人员声称,超新星将爆炸一颗火球一样,以2000万英里/小时速度向外喷涌恒星内部物质,所释放的光亮强度是太阳的10亿倍。
对于此次超新星爆炸,之前天文学家都未曾观测到恒星末日的最后瞬间出现可见光爆炸,在30多年前,理论家曾预测在实际的可见光爆炸之前会出现紫外线光喷涌。肖温克西指出,实际观测该现象仍存在着几个问题,当你看到这次超新星爆炸时,这已是几天或几周前的事情了,如果你观测一次超新星爆炸,你必须准确定位当时发生的时间和位置。此外,其他的问题还包括地球大气层吸收着紫外线光,因此你需要一个太空望远镜能够实际观测这种恒星死亡前的照亮。环绕地球轨道的GALEX太空望远镜每隔98.6分钟就会观测宇宙中的紫外线光,它将揭示其中的谜团。
使用GALEX太空望远镜,研究人员推测这颗超大质量红巨星濒临爆炸时直径相当于太阳直径的500-1000倍。通常一颗超大质量红巨星在接近生命终点时会膨胀至原来体积的100多倍。
在使用夏威夷光学望远镜之前观测的超新星位置,肖温克西和同事们通过GALEX太空望远镜进行了观测。牛津大学马克·沙利文说,“我们发现了超新星位置的一个新光源,它以紫外线光的形式突然照亮了该星系区域。在发现这次超新星爆炸事件之前的几周,我们发现了该紫外线光释放,这标志着恒星死亡的第一阶段。”
紫外线释放是恒星死亡前征兆
紫外线释放高峰表现了超新星SNLS-04D2dc形式的一个独特阶段,就在从崩溃恒星内核释放冲击波抵达恒星表面,并向热气体外壳喷涌之前发生。研究人员指出,在红巨星走向生命终点的最后几个小时,一股冲击波带着相应的放射线向外快速掠过,其速度变得更快,并对恒星表面进行了加热,使恒星表面的温度从数千摄氏度骤然上升至数十万摄氏度。在冲击波即将抵达恒星表面引起超新星爆炸时,该恒星生成相当于数万亿倍太阳亮度的光线。
一旦冲击波抵达恒星表面,它们会穿透恒星外层,几天之后,超新星观测者将发现此次爆炸出现的明亮可见光线。肖温克西描述这项太空观测就像观看一颗垂死的半透明恒星,他说,“我们看到了超新星爆炸的整个过程,尤其观测到了紫外线作为放射线的先兆在冲击线之前出现。我们发现紫外线先出现,然后在出现的位置冲击波从恒星表面‘破茧而出’,并摧毁了这颗恒星。在某种意义上,我们看到了从恒星内部释放出来的冲击波,因为冲击波的放射线像宇宙死神一样作为爆炸前兆出现了。”
肖温克西称,这项紫外线释放的天文学观测,将揭示恒星死亡神秘面纱的真实信息。牛津大学研究员克里斯汀·沃尔夫说,“这是一个研究超大质量恒星生命末期的新途径,之前我们对于此类天文学研究都是基于计算机模拟,但这是第一次观测证实了紫外线释放作为超新星爆炸前的预兆,我们对此非常震惊。”