宇宙|白矮星:宇宙中的“千面佳人”( 四 )


利用ISA的集成卫星,他们筛选了 M82 爆炸发出的冲击波 。这很艰困难,但最终,他们得到了一个读数:伽马射线的信号 。
这是白矮星在 1a型超新星中爆炸的最好证据 。超新星2014J如此酷的原因是,就是它的观测给了科学家们证据 。
是白矮星爆炸产生了这种特定类型的超新星,那么,哪些白矮星会逐渐消失,哪些会随着一次爆炸而消失?
一项对恒星的调查显示,大约30%的白矮星生活在双星系统中 。但白矮星并不是很好的邻居 。
双星系统中的白矮星就像一个僵尸,这是一颗曾经活着的恒星的尸体 。但现在它正在吞噬一颗还活着的恒星的物质 。
它们通过吞噬恒星的所有外层将物质和生命从恒星中吸走 。随着不断把伴星的质量增加上去,每次增加一点氢形成大气层 。在很长一段时间里,一切都很好 。直到增加了太多的质量,一旦达到了临界阈值,然后就会“黎叔很生气,后果很严重” 。
结果将是毁灭性的,从伴星窃取的额外气体重量挤压了白矮星核心深处的碳 。当白矮星的质量达到太阳的1.4倍时,它将达到一个临界点,即钱德拉塞卡极限 。然后就是在华丽的闪光中,形成了超新星 。
瞬间,碳发生核聚变,释放出巨大的能量 。
宇宙|白矮星:宇宙中的“千面佳人”
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1a型超新星爆炸原理
如果白矮星在钱德拉塞卡极限中爆炸,就会像烟火一样,所有的火药量都是一样的 。它们会以同样的方式,爆发出同样的响声 。
好吧,这样的超新星也同样明亮,所有1a型超新星的亮度都是相同的 。这对科学家们理解空间至关重要 。所以1a型超新星又被称为标准烛光 。是快速计算宇宙距离的有用工具 。
但是哪种伴星会触发1a型超新星呢?
【标准蜡烛的地位岌岌可危】
几十年来,红巨星一直是头号嫌疑犯,因为它是一颗非常大、非常膨胀的恒星 。这种恒星的物质很容易被白矮星吸走物质,直到它变得足够大而爆炸 。
为了证明这个理论,科学家们需要在超新星爆炸后留下的残骸中找到证据 。恒星是非常坚强的天体,它们可以在附近恒星的爆炸中存活下来 。
一些伴星应该还在那里,它们中的很多,会磨损得很厉害 。但他们仍然会存在,科学家们搜寻着70颗1a型超新星的残骸 。但只有一个爆炸区域,包含了红巨星的发光残骸 。
也就是说,科学家们只发现了这一个例子 。这表明它们实际上并不是科学家们想象中的“连环杀手” 。
它很可能是这类超新星爆炸中的少数 。事实上,科学家们现在认为,在这些白矮星超新星中,只有一小部分与红巨星有关 。
尽管在几十年来的标准教科书中,红巨星是最受欢迎的解释 。看来又需要改写教科书了 。
如果红巨星不是1a型超新星的主要成因,那么是什么呢?
新的证据表明,白矮星碰撞,即恒星合并可能会超过钱德拉塞卡极限,产生不同亮度的爆炸 。
但如果爆炸的亮度不同,它们还能作为标准蜡烛使用吗?
如果真的不知道 1a型超新星是什么,那么当科学家们用它们来描绘宇宙和宇宙膨胀的方式时,就不能再确定我们看到的是什么 。
如果在这一点上错了,那么在其他很多事情上也错了 。我们的整个宇宙模型就会崩溃,我们对宇宙的理解是完全错误的吗?
科学家们认为宇宙的膨胀速度正在加速的原因是基于1a型超新星的亮度都是一样的,但也许事实并非如此 。
所以大多数1a型爆炸仍然是一个谜 。科学家们称白矮星的爆炸为标准烛光,但实际上它们并不是标准烛光 。科学家们认为有不同类型的爆炸 。
研究人员怀疑,理论上的合并可能会导致更多的1a型超新星的爆发 。它是两颗白矮星相撞的结果,但这扰乱了距离的计算 。
钱德拉塞卡极限认为,白矮星的质量达到太阳的1.4倍时就会爆炸,两颗白矮星的碰撞可以超过这个质量 。更多的质量意味着更大的爆炸,和更明亮的爆炸 。
这不是一点一点地增加气体,而是增加了另一个一整颗的白矮星……然后爆炸 。
它看起来像1a型超新星,但不是标准的烛光 。
它会比科学家们预期的要亮,但是白矮星合并还没有被发现 。因为在它发生之后再去寻找它几乎是不可能的 。
如果两颗白矮星合并在一起,几乎是不可能分辨出来的 。因为这两个系统的“DNA”都混在一起了,而且都是一样的 。


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