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天文學家發現超新星引發黑洞或中子星的直接聯系

發帖時間：2025-12-07 04:02:25

[娛樂] 來源：桑間濮上網

這位藝術家的印象是基于兩個天文學家小組用歐洲南方天文臺的超大型望遠鏡(VLT)和歐洲南方天文臺的新技術望遠鏡(NTT)看到的超新星爆炸的余波。觀測到的學家星引系超新星SN 2022jli發生在一顆大質量恒星在劇烈爆炸中死亡，留下一個致密物體——中子星或黑洞。發現發黑然而，超新這顆垂死的洞或的直恒星有一個伴星，它能夠在這場暴力事件中幸存下來。中星致密天體和它的接聯同伴之間的周期性相互作用在數據中留下了周期性信號，這表明超新星爆炸確實產生了致密天體。天文貸方:uux.cn/ESO/l . calada
（神秘的學家星引系地球uux.cn）據ESO：天文學家發現了大質量恒星的爆炸死亡與宇宙中最致密和最神秘的物體——黑洞和中子星——的形成之間的直接聯系。在歐洲南方天文臺的發現發黑甚大望遠鏡(歐洲南方天文臺的VLT)和歐洲南方天文臺的新技術望遠鏡(NTT)的幫助下，兩個團隊能夠觀察附近星系中超新星爆炸的超新后果，為它留下的洞或的直神秘致密物體找到證據。
當大質量恒星到達其生命的中星盡頭時，它們會在自身重力的接聯作用下迅速坍縮，從而引發一場被稱為超新星的天文劇烈爆炸。天文學家認為，在爆炸的所有興奮之后，剩下的是恒星的超致密核心，或致密殘余。根據恒星的質量，致密的殘余物要么是中子星——一種密度如此之大，以至于一茶匙的物質在地球上的重量約為一萬億公斤的物體——要么是黑洞——一種任何東西，甚至是光，都無法逃離的物體。
天文學家已經發現了暗示這一系列事件的許多線索，例如在蟹狀星云中發現了一顆中子星，蟹狀星云是近一千年前恒星爆炸時留下的氣體云。但是他們以前從未見過這一過程實時發生，這意味著超新星留下致密殘余物的直接證據仍然難以捉摸。
“在我們的工作中，我們建立了這樣的直接聯系，”以色列魏茨曼科學研究所的研究員陳平說，他是1月10日發表在《自然》雜志上的一項研究的第一作者，該研究在美國新奧爾良舉行的第243屆美國天文學會會議上發表
研究人員的幸運突破發生在2022年5月，當時南非業余天文學家Berto Monard在附近星系NGC 157的旋臂中發現了超新星SN 2022jli，距離我們7500萬光年。兩個獨立的團隊將注意力轉向這次爆炸的余波，發現它有一個獨特的行為。
爆炸后，大多數超新星的亮度只是隨著時間的推移而逐漸消失；天文學家看到爆炸的“光變曲線”平穩地逐漸下降。但是SN 2022jli的行為非常奇特:隨著整體亮度的下降，它并沒有那么平滑，而是每12天左右上下振蕩一次。
“在SN 2022jli的數據中，我們看到了一系列重復的變亮和變暗，”北愛爾蘭貝爾法斯特女王大學的博士生托馬斯·摩爾說，他領導了一項關于這顆超新星的研究，該研究于去年年底發表在《天體物理學雜志》上。“這是第一次在超新星光變曲線中檢測到多次重復的周期性振蕩，”摩爾在他的論文中指出。
Moore和Chen團隊都認為SN 2022jli系統中不止一顆恒星的存在可以解釋這種行為。事實上，在所謂的雙星系統中，大質量恒星與伴星在軌道上并不罕見，導致SN 2022jli的恒星也不例外。然而，這個系統值得注意的是，伴星似乎在它的伙伴暴斃后幸存了下來，這兩個物體，致密殘余物和伴星，很可能保持著彼此的軌道運行。
摩爾團隊收集的數據，包括ESO的NTT在智利阿塔卡馬沙漠的觀察，并不允許他們準確地確定這兩個物體之間的相互作用如何導致光曲線的高潮和低谷。但是陳團隊有額外的觀察。他們發現了摩爾團隊探測到的系統可見亮度的相同規律波動，他們還發現了系統中氫氣的周期性運動和伽馬射線的爆發。他們的觀測之所以成為可能，要感謝地面和太空中的一系列儀器，包括同樣位于智利的歐洲南方天文臺VLT上的X-shooter。
將所有線索放在一起，兩個團隊普遍認為，當伴星與超新星爆炸時拋出的物質相互作用時，其富含氫的大氣層變得比平時更加膨脹。然后，當爆炸后留下的致密物體在其軌道上快速穿過同伴的大氣層時，它會竊取氫氣，在其周圍形成一個熱的物質盤。這種周期性的物質竊取或吸積釋放了大量的能量，這些能量在觀測中被作為亮度的規則變化而獲得。
盡管這些團隊無法觀察到來自致密天體本身的光，但他們得出結論，這種能量竊取只能是由于一顆看不見的中子星，或者可能是一個黑洞，從伴星的蓬松大氣中吸引物質。“我們的研究就像通過收集所有可能的證據來解決一個難題，”陳說。"所有這些線索都指向真相."
隨著黑洞或中子星的存在得到證實，關于這個神秘的系統仍然有很多問題需要解開，包括致密天體的確切性質或這個雙星系統的最終結果。下一代望遠鏡，如計劃在本十年晚些時候開始運行的ESO超大型望遠鏡，將有助于這一點，使天文學家能夠揭示這一獨特系統的前所未有的細節。

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