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閃耀整整3年的宇宙爆炸 太陽一生釋放能量的100倍(圖)

 2023-11-07 16:00 桌面版 简体 打賞 0
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一場難以計量的大爆炸,在宇宙中閃耀數年。(示意圖/圖片來源:Adobe Stock)

夜空中閃耀的光芒可能是遙遠天體的一場宏觀事件,超新星是難以想像的劇烈爆炸,曾經有一場宇宙爆炸閃耀了3年之久,令科學家嘆為觀止。

奇異的超新星 消耗一顆太陽的巨大質量

距離地球有2000萬光年的風車星系,對天文學家的觀測而言相當受到歡迎,因為它是正面朝向地球的一個螺旋星系。今年5月20日的凌晨,業餘的日本天文學家板垣公一從風車星系發現一個名為「SN 2023ixf」的超新星,這一發現立刻引起全世界學者的關注,其中包括平松大地的團隊,他是哈佛大學與史密森學會博士後研究員,他們立刻使用專業的望遠鏡設備,對於超新星的光譜進行追蹤,記錄好幾個星期變化形成的光曲線數據。

根據光譜顯示出的資訊,SN 2023ixf屬於II型超新星,它在爆炸以前的恆星質量預估達到太陽的8到10倍,並發現超新星附近存在大量塵埃,這些發現都相當典型,但它的光曲線形狀卻有奇特之處。一般II型的超新星會在爆炸的數小時內,發生「震波爆發」現象,反彈的爆炸波會從恆星內部炸穿恆星表面,它們會穿過大量噴濺物質,過程中產生的光會在光曲線上,形成明顯的凸起。這一現象並沒有出現在SN 2023ixf的光曲線上,是否是這次的震波爆發動作異常緩慢,不得而知。

平松大地對此認為,震波爆發出現延遲,可能是「紅超巨星」進入超新星前,它損失質量的直接證據。根據觀測結果,在爆炸發生前的最後一年,這顆紅超巨星損失勘比一顆太陽的巨大質量,使得這些物質非常靠近恆星,導致震波爆發需要經歷更久才能穿透。通常處於生命週期最後的恆星都非常不穩定,巨大的質量損失或許與其核心的重元素燒毀最後階段有關連,這次能夠重建SN 2023ixf前身恆星的死亡階段,著實幸運。

閃耀整整3年的宇宙爆炸 太陽一生釋放能量的100倍

過往由大質量恆星爆炸產生的超新星事件,通常只會在天空增亮數個月的時間,它就會漸漸黯淡退去,然而卻有一起宇宙爆炸事件規模達到有史以來最大,即使過了3年之久,也尚未消彌,它是在2020年首次被發現的「AT2021lwx」。

最初的AT2021lwx,是由史維基瞬變設備發現,後來又被小行星陸地撞擊持續報警系統發現,與SN 2023ixf相比非常遙遠,距離地球有80億光年,位於60億歲的宇宙。一直到近期,人們才終於發覺它超乎尋常的爆炸威力與規模,科學家發現它的亮度比典型超新星還要高10倍,與超大質量黑洞撕裂吞噬恆星所引發的潮汐破壞事件相比,也亮了3倍之多,甚至在某方面能取代史上最亮的伽馬射線暴事件——GRB 221009A,因為後者的亮度最亮但僅持續10小時,這次事件卻釋放出無可比擬的能量,相當於太陽完整生命週期中會釋放的100倍。

關於AT2021lwx出現此情形的原因尚未揭曉,有科學家認為是有一個超大質量黑洞吸收了巨大氣體塵埃雲,由於衝擊波通過後者的殘餘物,進入圍繞著黑洞旋轉的吸積盤,使得溫度升高,並散發出巨量的光芒,爾後被學者發現。

(前後報導來自《天文物理期刊通訊》、《皇家天文學會月報》。)

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