天文爱好者捕捉超新星诞生画面
一组叠加图像显示,新发现的超新星是一个暗淡但迅速变亮的天体,位于主星系NGC 613的南部。照片来源:维克多·布索
维克多·布索非常渴望在他的望远镜上使用新买的照相机。但是这位业余天文学家不想打扰他的邻居,因为打开屋顶天文台的噪音很大,所以他在2016年9月20日晚上通过墙上的一个缝隙观察了天空。
布索通过瞄准一个名为NGC 613的螺旋星系来练习使用望远镜,该星系位于南半球,距离地球约2600万秒(8500万光年)。然而,在他自己拍摄的一系列照片中,布索发现了一个快速变亮的地方。
现在,布索和一群专业天文学家在最近出版的《自然》杂志上发表了一份报告,认为这似乎是首次观察到的超新星的最早阶段。
德国波恩大学的天体物理学家诺伯特·兰格说,这一发现“令人惊讶”。他说抓住这个事件的机会比中头奖的机会要小。
研究小组观察到的超新星是在一颗巨星核心的核聚变燃料耗尽后形成的。然后恒星开始坍缩,将质子和电子压缩在一起,并转化为中子。
天体物理学家推断,这次坍缩将引发冲击波,可能需要一天时间到达恒星表面。
天文学家此前曾在冲击波到达恒星表面约3小时后观察到一颗超新星。然而,在这项研究中,布索每20秒进行一系列曝光,持续90分钟,这让他第一次捕捉到了超新星亮度的快速增加,这预示着冲击波“冲破牢笼”的那一刻。
布索说,他经常将自己在罗萨里奥家中拍摄的照片与其他天文台的在线存档照片进行比较。但是那天晚上,他不仅看到了他的照片和档案照片之间的区别,也看到了他的第一张照片和接下来90分钟拍摄的照片之间的区别。布索说,“我的上帝,这是什么?”
在一位朋友的帮助下,布索立即向专业天文学家组织国际天文联合会报告了他的发现。国际天文联合会立即通知了世界各地的成员,其中一些人很快开始了对超新星的研究。
兰格说,早期超新星爆炸的发现意味着天体物理学家现在可以研究他们的超新星为什么以及如何发生的模型。目前,发表在《自然》杂志上的这篇论文只包含一些初步的研究成果。
以色列利沃特魏茨曼科学研究所的天文学家阿维沙伊·加-亚姆说,在不久的将来,这类项目,包括最近在美国加州帕洛玛天文台投入使用的“兹维基瞬变设施”,可能会使早期超新星的发现变得司空见惯。
与此同时,白天当装配工,晚上花很多时间看望远镜的布索说,这个发现让他觉得他的努力是值得的。他说:“大多数时候,你会问自己,‘我为什么要这样做?“现在我找到了答案。”
超新星爆炸是一些恒星在进化接近尾声时经历的剧烈爆炸。爆炸的程度极其强烈,在此过程中发射的电磁辐射通常可以照亮它所在的整个星系,并且可以持续几周到几个月(通常长达两个月),然后逐渐变得不可见。在此期间,超新星辐射的能量相当于太阳一生中辐射的能量总和。恒星将以高达光速十分之一的速度爆炸,将大部分或几乎全部物质向外散射,并向周围的星际物质辐射冲击波。这种冲击波将导致膨胀气体和尘埃的壳状结构的形成,这种结构被称为超新星遗迹。(赵茜·Xi)
中国科学新闻(2018-02-27第二版国际版)
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