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新星是發(fā)生在恒星表面的一種爆炸,可以產生巨大的能量,使恒星的亮度增加數(shù)百萬倍。有時,出現(xiàn)在被稱為白矮星的恒星新星是如此明亮,以至于在肉眼看來就像是一顆新星。當一顆白矮星剝離伴星堆積在矮星表面的物質,最終引發(fā)熱核爆炸時,爆炸就會發(fā)生。盡管多年來天文學家一直認為白矮星表面物質的核燃燒,直接為爆炸產生的所有能量提供了動力。
但現(xiàn)在天文學家開始爭論爆炸產生的“沖擊波”可能提供了大部分亮度。現(xiàn)在,由密歇根州立大學埃利亞斯·艾迪領導一個由來自17個國家的40個研究所天文學家組成的國際團隊發(fā)現(xiàn),確實是沖擊導致了新星的大部分亮度。其研究成果發(fā)表在《自然天文學》期刊上,新星的沖擊波,是驅動光學發(fā)射的直接證據。密歇根州立大學物理和天文學系助理研究員艾迪說:這是理解新星和其他恒星爆炸亮度來源的一種新方法。
研究首次發(fā)現(xiàn)提供了來自史無前例太空觀測的直接觀測證據,表明沖擊波在推動這些事件發(fā)生方面發(fā)揮了重要作用。那么,什么是沖擊波,它們是如何形成的呢?想象一架超音速噴氣式飛機。當噴射速度超過音速時,它會產生一種沖擊波,導致產生巨大的音爆。在新星爆炸中,沖擊波產生的是光而不是聲音。當物質從白矮星噴出時,它會分多個階段以不同的速度噴射出來。
這些拋射相互碰撞并產生沖擊,加熱被拋射的物質,產生大量的光。另一個作用是伽馬射線,伽馬射線是能量最高的電磁輻射,天文學家探測到了這顆名為新星V906船底座恒星發(fā)出的明亮伽馬射線,它在船底座的爆炸,首次被探測到是在2018年3月。利用美國宇航局費米伽馬射線太空望遠鏡,研究發(fā)現(xiàn)新星V906船底座恒星擁有有史以來觀測到最亮的新星伽馬射線,證明它存在高能沖擊。
但真正令人驚訝的是,一顆光學衛(wèi)星恰好正在觀察發(fā)生新星的那部分天空。通過比較伽馬射線和光學數(shù)據,天文學家注意到,每次伽馬射線出現(xiàn)波動時,新星發(fā)出的光也會波動。密歇根州立大學的研究助理、研究的合著者基里爾·索科洛夫斯基(Kirill Sokolovsky)說:我們觀察到可見光和伽馬射線亮度的同時波動,這意味著這兩種輻射都是由沖擊產生,這讓研究得出這樣的結論:這次事件的大部分亮點確實是由震蕩沖擊波造成。
很幸運的是,研究團隊用這些特殊的衛(wèi)星觀測了那部分天空,并能夠收集到這組史無前例的數(shù)據。研究小組估計,V906新星距離地球約13000光年,這意味著當2018年第一次檢測到新星時,它實際上已經發(fā)生在1.3萬年前。這一新信息也可能有助于解釋當兩顆恒星相互碰撞時,包括超新星和恒星合并在內的其他恒星事件是如何產生大量光的。
博科園|研究/來自:密歇根州立大學
參考期刊《自然天文學》
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