美國太空總署的費米伽馬射線太空船觀察到一次超亮、增壓的超新星爆炸，該爆炸可能是由一顆死亡的高磁性恆星（一種稱為磁星的中子星）提供動力的。這顆磁星實際上是在超新星本身中誕生的，當一顆比太陽質量大得多的恆星核心在其生命末期經歷引力塌縮時，它被迫存在。
在這些核心崩潰期間 超新星質量一到兩倍的恆星核心 太陽 在約 12 英里（20 公里）的半徑範圍內按下以創建 中子星正如科學家所說的他們在這裡看到的。這種快速壓縮不僅意味著中子星是由如此緻密的物質組成的，以至於一茶匙的物質可以帶來 地球 它的重量約為 1000 萬噸（想想一茶匙上有 350 個自由女神像），但它也使它們以每秒 700 次的速度旋轉。這些死亡恆星的磁力線也被迫聚集在一起，增強了中子星磁場的強度，使磁星成為已知宇宙中最強大的磁性物體。
「近 20 年來，天文學家一直在費米數據中搜尋來自數千顆超新星的伽馬射線訊號，雖然已經報道了一些有趣的線索，但到目前為止還沒有結論，」巴黎薩克雷大學團隊負責人法比奧·阿塞羅 (Fabio Acero) 說。 在一份聲明中說。
一顆超亮的超新星
在過去的幾十年裡，天文學家觀測到了大約 400 顆核心塌陷超新星，根據垂死恆星的初始質量，這些超新星也可以誕生一顆恆星。 黑洞。其中一些恆星爆炸被描述為“超發光”，因為它們產生的可見光比其他核心塌縮超新星多十倍以上。
2024年，科學家發現他們已經成功利用 農場 探測伽馬射線，這是能量最高的光形式，由帶電超新星 SN 2017egm 發射。這顆超新星在距離地球約 4.4 億光年的 NGC 3191 星系中爆炸。儘管這個距離如此之大，以至於該事件產生的伽馬射線花了 4.4 億年才到達地球和費米，但它仍然是迄今為止距離地球最近的核心塌縮超新星之一。
西班牙巴塞隆納空間科學研究所的吉列姆·馬蒂-德維薩在聲明中說：“我們在費米任務的前 16 年中，從最近的六顆超光度超新星中尋找伽馬射線。” “只有 SN 2017egm 顯示了伽馬射線的證據，證實了之前的建議，即“只有 SN 在伽馬光”中一個明亮的光盤中可能令人著迷。
科學家熱衷於找出超光度超新星為何能產生如此強大的衝擊力。一種理論認為，這種額外的能量來自於這些事件的產生 磁星 其磁場比「普通」中子星強1000倍。
該團隊觀察了 SN 2017egm 發出的光輻射和伽馬輻射，並將這些數據與新生磁星的光和粒子流的理論模型進行了比較。這些模型具體地再現了所述粒子如何與從垂死的超新星祖星中移除的不斷膨脹的物質外殼相互作用。特別令人感興趣的是電子和正電子雲，以及它們對應的反物質粒子。
科學家認為這些粒子是從快速旋轉的新生磁星中噴射出來的，並將該雲稱為磁星風星雲。磁風星雲被認為驅動伽馬射線的產生和吸收。讓它能夠做到這一點的過程之一是粒子湮滅，並在物質粒子與其反物質對應物相遇時以伽馬射線的形式釋放能量。這些伽馬射線撞擊超新星碎片的外層並轉化為較低能量的可見光，這解釋了為什麼這些超亮超新星在可見光下如此明亮。
「坍縮後大約三個月，隨著超新星遺跡的膨脹和冷卻，伽馬射線可能開始洩漏，」阿塞羅說。 「這個磁星模型最好地再現了超新星的亮度及其伽馬射線在最初幾個月的到達時間，但當可見光不規則地消退時，我們看到了後期的改進空間。”
阿塞羅和他的同事對導致這種逐漸衰落的原因有一個理論，認為這可能是超新星毀滅數百年前從被摧毀的恆星中噴射出的碎片落回磁星的結果。
團隊也著眼於未來，評估了新的地面伽馬射線天文台切倫科夫望遠鏡陣列天文台在探測 SN 2017egm 等事件方面的效率。他們發現，在 50 小時的觀測時間內，位於帕拉納爾天文台和西班牙拉帕爾馬島的望遠鏡陣列應該能夠發現距離約 5 億光年的類似宇宙爆炸。
這可以幫助科學家最終了解這些超強大的超新星。
「本文討論的磁星中央引擎機制是基於過去 20 年來磁星的許多觀測和理論進展，」位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的團隊成員朱迪·拉庫辛 (Judy Racusin) 說。 “觀測超新星發出的伽馬射線將為我們提供一種探索其內部運作的新方法。”
該團隊的研究結果於週三（5月20日）發表在期刊上 天文學與天文物理學。
