
2023年5月21日,在超新星2023ixf的接近揭示光到達(dá)地球四天后,風(fēng)車(chē)星系,新星佛山(酒店上門(mén)服務(wù))聯(lián)系方式vx《1662-044-1662》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)或稱梅西耶101。爆炸鳴謝:uux.cn/史蒂文·貝拉維亞
(神秘的恒星何演化地球uux.cn)據(jù)加州大學(xué)伯克利分校(羅伯特·桑德斯):亞歷克斯·菲利彭科是那種會(huì)帶著望遠(yuǎn)鏡去派對(duì)的人。一如既往,年最在今年5月18日的接近揭示一場(chǎng)晚會(huì)上,他用星團(tuán)和彩色星系的新星圖像——包括引人注目的螺旋風(fēng)車(chē)星系——讓主人驚嘆不已,并拍下了每一張望遠(yuǎn)鏡照片。爆炸
直到第二天下午晚些時(shí)候,恒星何演化他才得知在風(fēng)車(chē)星系剛剛發(fā)現(xiàn)了一顆明亮的年最超新星。你瞧,接近揭示他也在前一天晚上11點(diǎn)捕捉到了它——在5月19日日本業(yè)余天文學(xué)家板垣幸一發(fā)現(xiàn)爆炸前11個(gè)半小時(shí)。新星
幾個(gè)小時(shí)后,爆炸加州大學(xué)伯克利分校的恒星何演化天文學(xué)教授菲利彭科、研究生謝爾蓋·瓦西里耶夫和博士后楊熠在漢密爾頓山的加州大學(xué)利克天文臺(tái)推出了他們計(jì)劃的觀測(cè)結(jié)果,以專(zhuān)注于這顆爆炸的恒星,這顆恒星被命名為SN 2023ixf。他們和其他數(shù)百名天文學(xué)家渴望觀察自2014年以來(lái)距離地球僅2100萬(wàn)光年的最近的超新星。
這些觀測(cè)是佛山(酒店上門(mén)服務(wù))聯(lián)系方式vx《1662-044-1662》提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)有史以來(lái)對(duì)超新星偏振光的最早測(cè)量,更清楚地顯示了恒星爆炸的演變形狀。來(lái)自遙遠(yuǎn)光源(如超新星)的光的偏振提供了關(guān)于發(fā)光物體幾何形狀的最佳信息,即使對(duì)于無(wú)法空間分辨的事件也是如此。
“一些恒星在爆炸前會(huì)經(jīng)歷波動(dòng)——間歇性的行為會(huì)溫和地噴射出一些物質(zhì)——因此當(dāng)超新星爆炸時(shí),沖擊波或紫外線輻射會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)發(fā)光,”Filippenko說(shuō)?!肮庾V偏振測(cè)定法最酷的一點(diǎn)是,我們得到了星周物質(zhì)形狀和范圍的一些指示?!?br>光譜偏振數(shù)據(jù)講述了一個(gè)故事,與當(dāng)前關(guān)于一顆比我們的太陽(yáng)大10至20倍的紅色超巨星最后幾年的場(chǎng)景一致:爆炸的能量照亮了恒星在過(guò)去幾年中釋放的氣體云;然后噴出物穿過(guò)這種氣體,最初垂直于星周物質(zhì)的主體;最后,噴出物吞沒(méi)了周?chē)臍怏w,演變成快速膨脹但對(duì)稱的碎片云。
爆炸是一種II型超新星,由一顆大質(zhì)量恒星的鐵芯坍塌產(chǎn)生,可能留下了一顆致密的中子星或黑洞。這種超新星被用作可校準(zhǔn)的蠟燭來(lái)測(cè)量到遙遠(yuǎn)星系的距離和繪制宇宙地圖。
由加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)副教授Ryan Chornock領(lǐng)導(dǎo)的另一組天文學(xué)家使用Lick天文臺(tái)的同一臺(tái)望遠(yuǎn)鏡收集了光譜數(shù)據(jù)。研究生Wynn Jacobson-Galán和Raffaella Margutti教授分析了這些數(shù)據(jù),以重建這顆恒星爆炸前和爆炸后的歷史,并發(fā)現(xiàn)了它在坍縮和爆炸前三到六年釋放氣體的證據(jù)。爆炸前釋放或噴出的氣體量可能占其總質(zhì)量的5%,足以形成一團(tuán)致密的物質(zhì)云,超新星爆發(fā)物必須穿過(guò)這些物質(zhì)云。
雅各布森-加蘭說(shuō):“我認(rèn)為這顆超新星將使我們?cè)S多人更加詳細(xì)地思考整個(gè)紅巨星群體的微妙之處,這些紅巨星在爆炸前失去了大量物質(zhì),并挑戰(zhàn)我們關(guān)于質(zhì)量損失的假設(shè)。”“這是一個(gè)完美的實(shí)驗(yàn)室,可以更詳細(xì)地了解這些爆炸的幾何形狀和質(zhì)量損失的幾何形狀,這是我們已經(jīng)感到無(wú)知的東西?!?br>Vasylyev說(shuō),對(duì)II型超新星如何演變的進(jìn)一步了解有助于改進(jìn)它們?cè)谂蛎浀挠钪嬷凶鳛榫嚯x測(cè)量的用途。
描述這些觀察的兩篇論文已經(jīng)被《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》接受發(fā)表。Margutti和Chornock是這兩篇論文的合著者,這兩篇論文目前可在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上獲得。
迄今為止研究最多的超新星之一
在超新星的光到達(dá)地球后的三個(gè)多月里,大約有36篇關(guān)于它的論文被提交或發(fā)表,隨著來(lái)自爆炸的光繼續(xù)到達(dá)和各種望遠(yuǎn)鏡的觀察結(jié)果被分析,更多的論文將會(huì)出現(xiàn)。
“在II型超新星的世界里,從硬X射線到軟X射線到紫外線,基本上每個(gè)波長(zhǎng)都被探測(cè)到是非常罕見(jiàn)的。到光學(xué),近紅外,無(wú)線電,毫米。所以這真是一個(gè)難得的機(jī)會(huì),”伯克利物理學(xué)和天文學(xué)教授Margutti說(shuō)?!斑@些文件是一個(gè)故事的開(kāi)始,第一章?,F(xiàn)在我們正在書(shū)寫(xiě)那顆星星的故事的其他篇章。”
“這里的大問(wèn)題是,我們想把一顆恒星的生存方式和死亡方式聯(lián)系起來(lái),”Chornock說(shuō)。“鑒于這一事件的接近性,它將允許我們挑戰(zhàn)我們?cè)谘芯看蠖鄶?shù)其他超新星時(shí)必須做出的簡(jiǎn)化假設(shè)。我們有如此豐富的細(xì)節(jié),我們必須找出如何將它們結(jié)合起來(lái),以了解這個(gè)特定的物體,然后這將為我們了解更廣闊的宇宙提供信息?!?br>位于圣何塞附近的漢密爾頓山頂上的利克天文臺(tái)的望遠(yuǎn)鏡對(duì)于天文學(xué)家們收集這顆超新星的完整圖像至關(guān)重要。Shane 120英寸望遠(yuǎn)鏡上的Kast光譜儀能夠從普通光譜儀快速切換到光譜偏振儀,這使得Vasylyev和Filippenko能夠獲得光譜及其偏振的測(cè)量結(jié)果。由Jacobson-Galán、Chornock和Margutti領(lǐng)導(dǎo)的小組使用了40英寸鎳望遠(yuǎn)鏡上的Kast攝譜儀和光度計(jì),光度測(cè)量(亮度測(cè)量)也是通過(guò)年輕超新星實(shí)驗(yàn)合作組織從夏威夷的Pan-STARRS望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的。
物體發(fā)出的光的偏振,即電磁波電場(chǎng)的方向,攜帶著關(guān)于物體形狀的信息。例如,來(lái)自球?qū)ΨQ云的光將不會(huì)偏振,因?yàn)殡妶?chǎng)對(duì)稱地抵消了。然而,細(xì)長(zhǎng)物體發(fā)出的光會(huì)產(chǎn)生非零偏振。
雖然對(duì)超新星的偏振測(cè)量已經(jīng)進(jìn)行了三十多年,但很少有人離得足夠近——因此也足夠亮——來(lái)進(jìn)行這種測(cè)量。沒(méi)有其他超新星像SN 2023ixf那樣在爆炸后1.4天被觀測(cè)到。
這些觀察產(chǎn)生了一些驚喜。
“最令人興奮的是,這顆超新星在早期顯示出非常高的連續(xù)極化,接近1%,”Vasylyev說(shuō)。"這聽(tīng)起來(lái)像是一個(gè)小數(shù)字,但實(shí)際上這是對(duì)球?qū)ΨQ的巨大偏離."
根據(jù)偏振強(qiáng)度和方向的變化,研究人員能夠確定爆炸恒星演化的三個(gè)不同階段。爆炸后的一至三天,光線主要來(lái)自星周介質(zhì),可能是一個(gè)物質(zhì)圓盤(pán)或恒星早期釋放的不平衡氣體團(tuán)。這是由于爆炸產(chǎn)生的紫外線和X射線電離了周?chē)臍怏w,以及恒星物質(zhì)穿過(guò)氣體,這就是所謂的沖擊電離。
“早些時(shí)候,我們說(shuō)我們看到的大多數(shù)光來(lái)自某種非球形的星周介質(zhì),它被限制在大約30 A.U .,”楊說(shuō)。地球和太陽(yáng)之間的平均距離是9300萬(wàn)英里,這是一個(gè)天文單位。
在第3.5天,極化迅速下降了一半,然后一天后移動(dòng)了近70度,這意味著爆炸的幾何形狀發(fā)生了突變。他們將爆炸后4.6天的這一時(shí)刻解釋為爆炸恒星的噴出物從致密的星周物質(zhì)中爆發(fā)的時(shí)間。
“本質(zhì)上,它吞沒(méi)了星周物質(zhì),你得到了這種花生狀的幾何結(jié)構(gòu),”瓦西里耶夫說(shuō)?!爸庇X(jué)告訴我們,赤道平面上的物質(zhì)密度更大,噴出物的速度會(huì)變慢,阻力最小的路徑將會(huì)朝向環(huán)星物質(zhì)較少的軸。這就是為什么你得到這個(gè)花生形狀與它爆炸的優(yōu)先軸對(duì)齊。”
在爆炸后的第5天到第14天,偏振保持不變,這意味著膨脹的噴出物淹沒(méi)了周?chē)鷼怏w最稠密的區(qū)域,使得噴出物的發(fā)射超過(guò)了沖擊電離產(chǎn)生的光。
沖擊電離
Jacobson-Galán說(shuō),光譜演化大致符合這種情況。他和他的團(tuán)隊(duì)在爆炸后大約一天看到了恒星周?chē)鷼怏w的排放,可能是由于噴出物猛烈撞擊星周介質(zhì)并產(chǎn)生電離輻射導(dǎo)致周?chē)鷼怏w發(fā)光。對(duì)這種沖擊電離產(chǎn)生的光的光譜測(cè)量顯示了氫、氦、碳和氮的發(fā)射線,這是核心坍縮超新星的典型特征。
激波電離產(chǎn)生的發(fā)射持續(xù)了大約8天,之后有所減少,這表明激波已經(jīng)移動(dòng)到一個(gè)密度較低的空間區(qū)域,幾乎沒(méi)有氣體電離并重新發(fā)射,這與Vasylyev和Filippenko觀察到的情況類(lèi)似。
Margutti指出,其他天文學(xué)家已經(jīng)查看了風(fēng)車(chē)星系的檔案圖像,發(fā)現(xiàn)在爆炸前的幾年中,有幾次祖星變亮,這表明紅巨星反復(fù)釋放氣體。這與她的小組觀察到的爆炸噴出物穿過(guò)這種氣體是一致的,盡管他們估計(jì)的密度比爆炸前波動(dòng)所暗示的密度小1000倍。
對(duì)其他觀察結(jié)果的分析,包括X射線測(cè)量,可以解決這個(gè)問(wèn)題。
“這是一個(gè)非常特殊的情況,我們知道祖細(xì)胞以前在做什么,因?yàn)槲覀兛吹剿诰徛袷帲覀円呀?jīng)準(zhǔn)備好所有的探針,試圖重建星周介質(zhì)的幾何結(jié)構(gòu),”她說(shuō)。“我們知道它不可能是球形的。通過(guò)將輻射X射線與Wynn發(fā)現(xiàn)的以及Sergiy和Alex發(fā)現(xiàn)的放在一起,我們將能夠?qū)Ρㄓ幸粋€(gè)完整的了解?!?br>天文學(xué)家感謝眾多研究人員和學(xué)生的幫助,他們放棄了在Lick的觀測(cè)時(shí)間,使團(tuán)隊(duì)能夠?qū)W⒂赟N 2023ixf,并感謝加州大學(xué)伯克利分校天文學(xué)副專(zhuān)家Thomas Brink的觀測(cè)協(xié)助。
Filippenko用Unistellar eVscope拍攝了SN 2023ixf的早期照片,這在業(yè)余愛(ài)好者中很受歡迎,因?yàn)橥h(yuǎn)鏡減少了背景光,因此允許在城市等光污染嚴(yán)重的地區(qū)進(jìn)行夜間觀察。他和其他123名天文學(xué)家——大部分是業(yè)余愛(ài)好者——使用Unistellar望遠(yuǎn)鏡,最近發(fā)表了他們對(duì)這顆超新星的早期觀察。
“這個(gè)偶然的觀察是在天文學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行公共宣傳時(shí)獲得的,它表明這顆恒星的爆炸時(shí)間比板垣發(fā)現(xiàn)它的時(shí)間要早得多,”他說(shuō),并開(kāi)玩笑地補(bǔ)充道,“我應(yīng)該立即檢查我的數(shù)據(jù)?!?