图解:动画模拟显示一颗恒星周围气体与尘埃间的动荡,天文学家认为,该恒星不久以后将变为超新星。
前方高能,做好准备,因为我们银河系的一颗恒星将要爆炸,这将是宇宙中最具活力的事件之一。
由Joe Callingham领导的,来自荷兰无线电天文学研究所(ASTRON)一组国际天文学家发现一对距离地球约8000光年的炙热明亮的恒星,并且其中一个正在慢慢向超新星过渡。
该团队预测这一变化将会导致伽马射线爆发,这会是银河系中第一例人们已知的,将会变为超新星的恒星。
这一研究结果发表在《自然天文学》期刊上。
伽马射线爆发是指由高能量辐射带来的剧烈闪光,它们在各处持续的时间从几分之一秒到几分钟都有。它们是宇宙中威力最大的爆炸,也是除了创世大爆炸之外最明亮的光源。在爆发的巅峰时刻,它们几乎可以使整个宇宙黯然失色。
最重要的是,每一次伽马射线爆发只能被观测到一次,而此时它的发源地已被摧毁或面目全非。数十年的观测以及理论模型的建立让天文学家们相信,伽马射线爆发的原因是两个致密天体的撞击(例如双星系中的两个中子星)或是单颗大质量恒星的坍塌。
上述两种方法都会导致黑洞的形成,黑洞的周围环绕着一个快速旋转的碟形物。天文学家认为当黑洞吞下物质时,两股强大的高能量伽马射线就产生了。
这颗发现的恒星绰号为Apep,即埃及蛇形混沌之神,它属于第二类(单颗大质量恒星的坍塌造成的)。
这对恒星都属于沃夫-瑞叶(Wolf-Rayet)星,巨大,炙热,正在快速走向其生命的尽头。由于它们每隔几百年绕着彼此旋转,来自彼此的强烈的恒星风形成了优雅的尘圈。
“当看到螺旋状的的尘埃尾时,我们立即意识到自己正面对一个罕见且特殊的,被称之为针轮的星系”。另一位作者,来自澳洲悉尼大学的天文学家Peter Tuthill说道。
“卷曲的尘埃尾是由处在中间位置的,沿着轨道运行的双星形成的,它们向不断膨胀的恒星风注入尘埃,制造出一种好像草坪喷灌器的模式。由于恒星风扩张了太多,使得这些微小的尘圈膨胀起来,这就暴露了处于星系中央的恒星的物理成分”。
然而,该团队很快又遇到了难题。他们利用欧洲南部天文台安装在智利的巨型望远镜(European Southern Observatory’s Very Large Telescope)以及位于澳洲的英澳望远镜(Anglo-Australian Telescope)测量出恒星风的速度为每小时12,000,000千米--出乎意料的快。
然而,由此产生的尘埃的运动速度却慢了许多,仅为每小时2,000,000千米。
Tuthill 说:“这种情况好像是发现一根羽毛在飓风中沿着人行道缓缓飘动”。
图解:合成图像显示在目标系统中的两颗恒星绕着彼此运行。
本文的合著者,纽约大学的Benjamin Pope这样解释:“对于这种系统运作的方式,唯一能给出的合理解释就是沃夫-瑞叶(Wolf-Rayet)恒星正在以不同的速度向外喷射气体。
虽然Apep的两极正快速喷发出炙热的气体,但是在其赤道处风速却有所减慢且风变得更密集。这样的风常见于高速旋转的恒星——Apep的转速快到几乎要将自己撕裂了。
“高速旋转将Apep置于一个全新的类别中”,Pope解释道。“正常的超新星已经是极端事件了,如果再加上旋转,那可谓是火上浇油了”。
这样的情况下可能会产生完美的恒星风暴——当Apep最终坍塌死亡,可能会导致一场伽马射线爆发。
在此之前,天文学家们只在遥远的星系中见过长周期的伽马射线爆发。他们并未预期到这一现象会在银河系出现,因为这里所有大质量的恒星都富含金属,而人们认为要想出现伽马射线爆发,沃夫-瑞叶恒星应该具备高速转动且金属含量低的条件。
本文的主要作者Callingham认为:“这是因为恒星风失去质量时,金属会带走它许多的角动量,从而对恒星的旋转起到了一个有效的刹车作用”。
因此,当富含金属的沃夫-瑞叶恒星死亡时,它的转速会减慢,也无法触发伽马射线的爆发。
但是Apep可能会是个例外,——它可能的确会是一个的新恒星类型的典型代表。
“虽说Apep可能含有大量金属,它与其双星伴星的互动可能是让其旋转如此之快的原因”。Callingham说。
值得我们庆幸的是,伽马射线爆发不会四处爆发。
这样的爆发是高度聚焦的,所有的能量会射入两个窄的喷射口,Apep看起来并没有瞄准地球。
如果地球恰好在这一现象的必经之路上,这样的爆发可能会毁灭臭氧层,使得地球暴露于高剂量的辐射中。最糟糕的的情况是可能会导致大规模灭绝。甚至有猜测说,伽马射线爆发可能是过去小型灭绝事件的罪魁祸首。
“最终,我们无法确定Apep未来会发生什么”,Tuthill表示。“这个系统可能会慢下来,慢到最终作为一颗正常超新星爆炸,而非一场伽马射线爆发。
“不过与此同时,天文学家们获得了上好的机会,他们正近距离观察我们银河系前所未见的,美丽而危险的物理现象”。
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. cosmosmagazine- sissimine-LAUREN FUGE
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