天文學家使用了一種新型的極端超新星,其中將一顆巨大的恆星“朝向骨頭”,以更好地了解恆星生命和死亡的過程。
當其他大型恆星死在超新星爆發中時,天文學家會發現恆星表面上存在的氫和氦等光元的強信號。但是,在這個超新星中,該團隊分配了SN2021YFJ,並從地面上設定了22億光年,該團隊發現了不同的化學簽名。這包含較重元素的痕跡,例如矽樹脂,硫和氬氣,它們從後代恆星內部最深的元素散發出來。
如果垂死的恆星具有像洋蔥狀的結構一樣,其表面上有較輕的元素,並且在天體物理學家的理論化後,則具有更嚴重的元素朝著鐵芯,那麼該恆星必須以某種方式失去其外部層,因此暴露了矽的內層和豐富的硫磺的內層 前 她“去了諾瓦”。這不僅可以確認這些層 大眾恒星的結構,但也使恆星科學家在恆星內罕見,然後在超新星爆炸。
“這是我們第一次見到一顆本質上是裸露的明星,”團隊負責人兼西北大學科學家史蒂夫·舒爾茨(Steve Schulze) 在一份聲明中說。 “這告訴我們恆星是如何結構的,並證明了星星在爆炸之前可能會損失很多材料。它們不僅可以丟失外層,而且可以將它們一直完全移動,並且仍然會產生出色的爆炸,我們可以從許多距離觀察到,非常遙遠。”
SN2021YFJ於2021年9月首次由Zwicky Transient設施(ZTF)提出,雖然我們的恆星生與死和死亡和恆星結構模型可能是準確的,但它們可能無法完全描述所有恆星的爆炸性死亡。
西北大學研究員兼團隊成員亞當·米勒(Adam Miller)說:“這次活動似乎確實見過任何東西。” “這幾乎是如此奇怪,以至於我們認為我們可能沒有觀察到正確的對象。這顆恆星告訴我們,我們關於星星如何發展的想法和理論非常狹窄。這並不是我們的教科書不正確,而是他們並沒有完全抓住自然界中生產的一切。
“一位巨大的恆星結束我們沒有考慮過的一生必須是最異國情調的方式。”
團隊研究於週三(8月20日)發表在《大自然》雜誌上。
空間中燃燒的洋蔥
超新星後代恆星比太陽高10到100倍,但仍然通過 核元素的核融合在其核中較重的元素更容易。
由於太陽在大約50億年內將其必需氫加入氦氣時會死亡,因此最大的恆星在其核心中具有壓力和溫度,以逐步將更嚴重和更重的元素結合到鐵。隨著這一過程的發展,最簡單的元素繼續在質量恆星的外殼中進行核燃燒。
當質量恆星的岩心是純鐵心時,它們會崩潰並引起超新星,從而去除外層。最終倒塌的鐵芯變成了中子恆星,或者在巨大的恆星中,一個黑洞。
為了獲取有關超新星的信息,天文學家需要使用稱為光譜法的工藝簽名化學元素。該團隊能夠使用夏威夷的WM Keck天文台獲得SN2021YFJ光譜景觀。
米勒說:“我們認為我們已經完全失去了獲得這些觀察的機會。” “所以我們上床睡覺很失望。但是第二天早上,加州大學伯克利分校的一位同事突然提供了一個範圍。沒有這種頻譜,我們永遠無法意識到這是一次奇怪而不尋常的爆炸。”
這表明SN2021YFJ遠離其他超新星,因為在爆炸性末端爆發的層比其他大型恆星的去世更深。由於恆星外層的初步損失,天文學家在其他超新星期間看到了像碳或氧氣一樣嚴重的元素。但是,沒有比這重的要重,因此從東方恒星內的最深處就已經看到了。
舒爾茲說:“我們看到了一個有趣的爆炸,但我們不知道那是什麼。” “幾乎立即,我們意識到這是我們從未見過的東西,因此我們必須研究所有可用的資源。”
SN2021YFJ頻譜沒有重元素的痕跡。是 盛行 來自矽膠,硫和氬等重元素的強信號。因此,在這項調查中很早就變得很明顯,即SN2021YFJ有特別極端和暴力的東西。
舒爾茲解釋說:“這顆星星失去了他一生中生產的許多材料。” “因此,我們只能看到在爆炸之前的正確幾個月內形成的材料。一定發生了一些非常暴力的事情。”
使這種特殊的超新星暴力的原因仍然有些神秘,其中包括一些可能的情況,包括大規模的蘇佩諾諾娃爆炸,不是極強的恆星風,甚至不是伴隨的恆星,這些恆星剝奪了在爆炸性死亡之前死亡的外部材料。
但是,該小組認為,最有可能的解釋是統治核聯盟的眾多“夫婦不穩定”的眾多情節,造成了巨大的能量爆炸,炸毀了恆星的外殼。這類似於這位巨大的明星在他的超新星去世之前有效地脫離。 ZTF觀察到SN2021YFJ的明亮發射將是由提取物質的殼通過抓緊並撞向先前提取的殼來引起的。
米勒總結說:“儘管我們有一種關於自然如何造成這種特殊爆炸的理論。” “我不會賭我的生活是正確的,因為我們仍然只有一個例子揭示了。
“這位明星確實強調了從這些罕見的超新星中發現更多的需求,以更好地了解它們的性質和形成方式。”