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科学家证实白矮星可吸收伴星气体并引发爆炸

http://www.sina.com.cn 2007年07月16日 07:19  新浪科技

  新浪科技讯 北京时间7月15日消息,据国外媒体报道,在最新出版的《科学快讯》杂志上,美国和欧洲的科学家们表示,他们最近通过观测首次证实白矮星其实就像是一个巨大的“真空清洁器”,可以不断吸积伴星的气体直至发生类似于超新星的大爆炸。

  一个由欧洲天文学家和美国天文学家组成的科研小组宣称,通过使用欧洲南方天文台的“甚大望远镜(Very Large Telescope)”和夏威威的“凯克I号10米望远镜( Keck I 10-meter telescope )”,他们已经已经找到有力证据证明恒星系统的爆炸机制类似于Ia型超新星。科研小组的成员们仔细研究了一颗距离我们7000万光年的M100旋涡星系中编号为SN 2006X的Ia型超新星,并首次找到爆炸恒星周围的物质,证明恒星系统极可能是由一颗白矮星组成的,这颗白矮星就像一个巨大的“真空清洁器”一样,不断吸积同伴红巨星的气体直至爆炸。

  美国加州理工学院的天文学家阿维沙依-盖尔-亚姆说:“在升级了10米凯克望远镜的高分辨率

光谱仪后,我们终于能够对这些超新星进行长这数月的跟踪和掌握。目前,我们正忙于利用这次难得的好机会进行科学研究,因为凯克望远镜为我们的科研打开了一条新的通道。”由于爆炸的原理大致相似且非常明亮,因此Ia型超新星已被广泛地用作宇宙参考,成为测定宇宙扩张的重要手段。费迪南多-帕塔特在《科学快讯》杂志上称:“为了搞清楚这种爆炸机制类似Ia型超新星的恒星系统,我们决定在其周围的物质中找出白矮星吸积物质的证据。”

  在长达4个月的观测中,天文学家们利用欧洲南方天文台的8.2米甚大望远镜上的的紫外与可见光阶梯光栅摄谱仪,在4个不同场合进行了大量观测,并且在最近第5次观测中,使用凯克望远镜锁定了SN2006X的光谱。此外,天文学家们还收集了国家射电天文台甚大阵列的无线电数据,以及美国宇航局/欧洲航天局的哈勃望远镜档案中的部分图片,并将其用于此项研究。天文学家们非常惊讶地发现,在发生爆炸后数月中,仍能观测到钠线吸收轮廓的明显变化过程。对此,天文学家们推论认为,这与恒星系统周围缺少大量扩张外壳有关。当恒星完全吞噬掉白矮星并发生爆炸后,就会留下这些外壳。帕塔特解释说:“我们发现的这种物质可能存在于半径为0.05光年或者约为地球与太阳间距3000倍的扩张外壳中,移动速度约为50公里每秒。这种速度是典型的红巨星的风速,这意味着,这种物质在爆炸前50多年就会被抛射出去。”

  当白矮星内核的密度达到每立方厘米大约两千吨时,爆炸就处于临界状态了。在这一值点上,白矮星核心的碳的核反应会变得日益猛烈。加州理工学院的天文学家乔希-西蒙表示:“这就像是一个火炉上沸腾的开水壶。在某些值点,沸腾的水会变得更加激烈翻腾,核燃烧达到最大值会导致向外喷发物质。到目前为止,我们仍然不能确定SN 2006X是一个特例,还是Ia型超新星具有代表性的情况。因此,还有必要进行其它类似的研究来进一步证实我们的推断。目前,我们正在研究另一个Ia型超新星,相信明年我们的了解肯定会有所增加。它会压缩没有燃烧的表面层,在那一地区上引发密度与温度的急剧变化,如果烟火般美丽。物质流发生冲撞,其中的一股射流会以每秒三万公里的速度冲入太空,而另一股射流则冲入到恒星,引发的温度超过三十亿摄氏度。这一温度足够引爆恒星。”(刘妍)

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