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2014年3月7日 分享: Facebook Google+ LinkedIn StumbleUpon Pinterest Email 打印机版
 
 
超新星爆发释放构成地球生命的元素
 


2014年初,「雪茄星系」中的M82星系中出现了一次超新星爆发。

【人民报消息】2014年初,距离我们大约1200万光年的M82星系中出现了一次超新星爆发,星等为11.5左右,为白色偏橙色一些,光谱分析结果显示这是一颗Ia型超新星。从宇宙学的尺度上看,M82星系中的超新星算是距离我们较近的,此外大麦哲伦星云中的1987A超新星是一颗离我们更近的超新星。

超新星的爆发与恒星的形成和演化有关,涉及到许多复杂的物理过程,比如爆发机制、激波物理行为等。

超新星爆发虽然是一种极端的能量释放事件,但也是宇宙生命诞生的前提条件之一,银河系早期超新星爆发释放出了许多构成地球生命的元素,比如碳、氧、钙等等,这些元素不仅在超新星爆发过程中产生,也会在超新星前身天体内核产生,最终通过爆发的模式扩散到宇宙空间。按照爆发机制的不同,超新星爆发主要为核坍缩型和双星系统中的白矮星型。

超新星在天体物理上具有非常关键的地位,根据光谱观测结果,超新星主要分为I型和II型,主要区别是光谱中是否有氢线,其中I型还可以分为a、b、c等次型,Ia型超新星光谱中还有还强的矽线,而II型超新星的光谱中是有氢线的。

2014年初的时候,位於1200万光年外的M82星系发生了一次超新星爆发,星等大约为11.5。该星系也被称为「雪茄星系」 。科学家在M82星系的核区附近发现了大量的尘埃物质,因此我们无法看到尘埃物质背後的现象。 2014年1月21日,美国宇航局使用斯皮策空间望远镜对M82星系进行了观测调查,并拍摄到该星系的「全貌」。

本次发生在M82星系中的超新星事件被认为是一颗Ia型超新星,此类超新星的爆发模型与大质量恒星不同,其前身主要为双星系统中的白矮星。白矮星是一类光度非常低的天体,如果要做个比较的话,其光度相当於我们太阳的1000分之一左右,非常难以观测,需要指出的是,此类白矮星要产生超新星爆发还应该有一颗红巨星,而且它们之间的距离只有数个天文单位,但在我们的望远镜里几乎无法分辨出哪个是白矮星。

卡内基科学研究所等机构的科学家认为超新星演化是个宇宙学观测重点,而红外波段可以让我们观测到被遮挡结构背後的情况,超新星爆发其实是恒星演化末期出现的超级能量释放,通俗地说可以认为是「恒星爆发」,该过程中可产生大量的物质抛射,其中的物理效应更是科学家研究的对象。根据目前的超新星爆发理论,Ia型超新星前身主要为双星系统中的白矮星,此类超新星的预测非常困难,因为其伴星的光芒几乎完全把白矮星「淹没」。

超新星爆发在天体物理学上有着重要的意义,Ia型超新星光谱中有明显的矽线,同时也被认为是宇宙中的「标准烛光」,因为其爆发模型非常稳定,产生的峰值亮度为可以基本近似,对科学家而言,观测Ia型超新星有助於确定宇宙星系的距离。研究人员目前将收集更多来自空间望远镜的数据,比如哈勃空间望远镜、钱德拉X射线天文台、核频谱望远镜阵等,来研究该恒星爆发。

而位於大麦哲伦星云中超新星1987A就是来自一颗大质量恒星,距离我们仅为16万光年左右,如此近距离的超新星爆发是一个非常难得的研究目标,这颗发生超新星爆发的恒星质量达到了20倍太阳质量。

到目前为止,我们再也没有发现距离我们如此近的超新星爆发事件,因此寻找超新星的前身就变得异常困难,大部份的超新星爆发都出现在银河系以外的外星系中,距离我们至少在数千万光年以上,几乎都达到数亿光年,比如SN2005gl超新星就位於双鱼座方向上,距离我们2亿光年以上,但也有河外星系中的超新星前身获得了确认,比如2003年发现的超新星前身被认为是一颗红超巨星,质量在8倍太阳质量以上。
文章网址: http://www.renminbao.com/rmb/articles/2014/3/7/59068.html
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