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7000万光年以外它释放出太阳50亿倍的亮度最终化为虚无

来源:乐鱼APP    发布时间:2024-04-06 10:10:17
产品介绍

  在我们的宇宙中,星星的数量就像沙滩上的沙子,数不胜数。能想象,在这样的宇宙中,超新星爆炸事件应该是常有的事。

  但其实情况并没这么简单。由于没超新星爆发的迹象,或者我们不知道有什么迹象,加上宇宙太大,我们没办法超新星会出现在哪里。另外,超新星存在的时间并不长,最多只能持续几个月,最多几年,然后就会沉寂下来,所以科学家们实际观测到的超新星数量非常有限。

  每次发现超新星,都是来自宇宙的馈赠,也是天文学家宝贵的观测机会。两年前,天文学家再次在宇宙深处观测到超新星爆发,并利用著名的哈勃太空望远镜对其进行了深入观测。

  2018年1月,在距离我们约7000万光年的一个名为NGC2525的星系中,忽然出现了一道光,非常显眼。天文学家意识到这是一颗非常明亮的超新星,并将其命名为SN2018gv。虽然错过了最佳时机,但天文学家迅速做出一定的反应,于当年2月将哈勃太空望远镜对准了这颗超新星,并使用其第三代广角相机进行了拍摄。

  在上图中,SN2018gv闪耀得如此明亮,以至于它使它的宿主星系黯然失色。天文学家指出:SN2018gv在最高峰时比拍摄时还要亮,亮度甚至达到太阳的50亿倍!

  在接下来的整整一年里,哈勃太空望远镜对它进行了多次跟踪拍摄,直到2019年2月,它逐渐失去了光彩,最终彻底黯淡,消失在浩瀚的宇宙中部。

  约翰·霍普金斯大学天体物理学家亚当·里斯,太空望远镜科学研究所研究员,多年来一直在研究超新星。在描述这种天体时,他说:“这颗超新星辉煌的终结过程,已经被哈勃太空望远镜完整记录下来,地球上没有烟火秀可以与之相比。”

  除了美,SupernovaSN2018gv还有逐渐重要的意义。对于天文学家来说,它和它所代表的超新星类型是天文研究的重要工具。是的,它们是Ia型超新星。

  所谓的Ia型超新星是一个由两颗恒星组成的系统,其中一颗是白矮星,另一颗是主序星。由于白矮星密度高,引力强,当两者距离较近时,它会将伴星的物质掠夺给自己。当它通过吞噬物质而增长到一定质量时,就会发生热核爆炸,形成我们所说的Ia型超新星。

  Ia型超新星爆炸的临界点是固定的,即1.4倍太阳质量,也是所谓的钱德拉塞卡极限。因此,它们的光度也是固定的。我们大家都知道,一个物体离我们越远,它就会显得越暗,反之亦然。通过观测设备观测到的Ia型超新星及其应有的光度,我们大家可以计算出它离我们有多远。由于这种测量方法非常固定和可靠,天文学家也将Ia型超新星称为宇宙标准烛光。

  当然,Ia型超新星并不是从始至终保持恒定的亮度,而是在达到峰值后逐渐暗淡,就像我们今天说的超新星一样。因此,我们不可能通过超新星的瞬间亮度来计算它的距离,但我们一定要知道它的峰值亮度是多少。

  虽然我们没办法准确观测到它每次最亮的时间,但是天文学家已经摸清了它亮度变化的规律。只要你关注一颗Ia型超新星,记录下它变暗的速度,就可以计算出它的峰值亮度,最后用一个公式计算出它离我们的距离。

  这对天文学家来说至关重要,因为它是测量远处物体距离的重要方法。假设你和你的朋友都在家,你们两个用软件计算发现你们两个之间的距离是10公里,那么你们两个所在的房子也相距10公里。同理,只要知道某个Ia型超新星的距离,也能确定它所在星系的距离。

  了解其他星系的距离对我们来说至关重要,这是我们绘制宇宙地图的关键。通过对星系观测距离的测定,我们大家都知道宇宙中不仅有星系,还有大量的河外星系;我们大家都知道,有些星系虽然距离极远,但也有大量的星系分布在银河系附近,它们共同构成了本星系。星系团和局部超星系团的巨大宇宙结构。

  不仅如此,在20世纪末,天文学家利用Ia型超新星测距技术发现宇宙正在加速膨胀,从而预言暗能量的存在。虽然人类还没有真正发现暗物质,但这个理论已经很扎实,是当前天文研究的重点方向之一。

  因为Ia型超新星是如此重要,里斯和他的团队,以及世界各地的许多天文学家都在孜孜不倦地追踪和研究它们。因为他们了解,这种天体,蕴藏着整个宇宙的秘密。

  另一方面,虽然Ia型超新星已经是天文学中最重要的工具,但仍有一些人质疑它。一些科学家一直认为,Ia型超新星可能并不是真正的标准烛光,不同的Ia型超新星爆炸时的光度可能不一样。这个说法确实很值得注意。如果是真的,那人类的天文学恐怕要在很大程度上要被颠覆了。虽然这个理论正确的概率不高,但还是值得科学家去证伪的。

  世界上许多最强大的观测设施,包括哈勃太空望远镜,仍然专注于Ia型超新星的观测,未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜也将加入这个行列。它们是标准蜡烛吗?他们将向我们揭示多少宇宙的秘密?让我们拭目以待!

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