极有弹性的恒星在巨大的超新星爆炸中幸存下来

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在宇宙深处,哈勃太空望远镜发现了一颗恒星在其伴星(它们相互绕行)发生超新星之后仍然存在的证据——这是一次极其强大的恒星爆炸。

美国宇航局解释说,这颗被称为超新星 2013ge 的爆炸恒星撞击了它附近的伴星,但没有摧毁它。天文学家认为(与太阳不同)大多数恒星都有伴星。

下图在方框 1-3 中说明了发生的情况。(最后一行方框展示了接下来可能发生的情况,最终在方框 6 中显示了两个爆炸的恒星核心相互绕行)。

  • 两颗恒星相互绕行(称为双星系统)。
  • 其中一颗恒星扩大为红巨星,这是超新星的前兆(当膨胀的恒星自行坍缩时)。虽然是一颗红巨星,但伴星利用重力“虹吸”了它的外层气体。
  • 这颗红巨星在剧烈的超新星中爆炸。伴星维持着爆炸。

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      天文学家已经知道这颗超新星发生了一些不寻常的事情。望远镜通常从超新星(爆炸)中检测到一种亮度源。但超新星 2013ge 发出了两个亮度“峰值”。研究人员怀疑这是撞击伴星的冲击波。现在,最新的证据证明他们是对的:随着爆炸的亮度减弱,他们发现了二次光源的持续光发射,他们怀疑这就是幸存的恒星。

哈勃望远镜研究员、天文学家奥里福克斯告诉美国宇航局,这位恒星幸存者像一碗果冻一样摇晃着。但是这颗恒星最终会恢复到爆炸前的状态。

坍缩后,爆炸的恒星将转变为新的、极其紧凑的形式。它要么会变成一颗中子星(一个如此致密的物体,以至于“一个方糖大小的物质重量将超过 10 亿吨,与珠穆朗玛峰差不多!”美国宇航局解释说)或黑洞(一个物体如此密集和巨大,即使是光也无法逃脱它)。

幸存的恒星和它坍塌的伴星可能会继续相互绕行。总有一天,幸存的恒星也会坍塌。在遥远的未来,它们可以碰撞并在时空中产生强大的涟漪,称为引力波。在地球上,天文学家已经探测到这些宇宙涟漪。

“有了 SN 2013ge 的幸存伴星,我们可能会看到引力波事件的前传,尽管这样的事件在未来仍将是大约 10 亿年,”福克斯告诉美国宇航局。

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