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“泪滴星”昭示超新星厄运

HD265435系统艺术处理图。

phys.org网站当地时间7月12日报道,一个由英国华威大学领导的国际团队透过一颗泪滴状恒星,发现了两颗恒星走向灭亡的命运。这一悲惨事件由附近巨型白矮星的强烈引力造成,而这也将成为最终超新星爆发的催化剂,让两颗天体就此被吞噬。

HD265435系统距离地球大约1500光年,包含一颗炽热的次矮星和一颗白矮星。两颗恒星以100分钟/圈的速度紧密地围绕对方旋转。白矮星是“死亡恒星”,它烧完所有燃料后会向内部塌缩,结构非常致密。Ia型超新星通常在白矮星核心重新点燃并诱发热核爆炸时产生。有两种条件可诱发Ia型超新星:第一种,白矮星获得的质量达到太阳质量的1.4倍(钱德拉塞卡极限);第二种,一个由多颗恒星组成的近恒星系统的总质量接近或超过钱德拉塞卡极限。只有少数其他类型的恒星系统会达到这个阈值,并产生Ia型超新星。

HD265435符合第二种情况。华威大学物理系研究人员Ingrid Pelisoli博士说:“虽然我们不知道这些超新星是如何爆炸的,但明白它一定会发生,因为我们曾在宇宙观察到类似事件。如果白矮星从高温次矮星处吸积了足够多的物质,那么随着运行轨道越来越近,物质将逐渐从次矮星转移到白矮星上。另一方面,由于它们的能量被引力波释放所消耗,二者将逐渐接近,直到最终合并。一旦白矮星通过上述方式达到质量阈值,就会成为超新星。”

研究人员指出,HD265435中次矮星的亮度随着时间发生了变化,这表明恒星被附近的大质量天体扭曲成了泪滴状。结合径向速度和旋转速度,研究人员确定隐藏的白矮星质量与太阳接近,半径略小于地球半径。高温次矮星的质量大约为太阳的0.6倍,加上白矮星质量后,两颗恒星的质量都满足Ia型超新星形成条件。这两颗恒星如今已经非常接近,在7000万年后,白矮星将不可避免地成为超新星。

Ia型超新星是宇宙学中的“标准烛光”。天文学家不仅可以精确推算出它们与地球的距离,还能将星系移动速度和地球-超新星距离结合,计算出宇宙膨胀速度。Pelisoli博士说:“我们对超新星的了解越深入,就能更好地校准标准烛光。这一点非常重要,因为我们从标准烛光中获取的结果,与其他方式得到的结果存在差异。究竟是未知的新物理学,还是低估了距离不确定性导致的差异?超新星研究会告诉我们真相。”

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编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《自然・天文学》

期刊编号:2397-3366

原文链接:https://phys.org/news/2021-07-teardrop-star-reveals-hidden-supernova.html

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