NASA IXPE结果有助于揭开超新星爆炸的秘密

NASAIXPE结果有助于揭开超新星爆炸的秘密通过利用NASA的成像X射线偏振探测仪(IXPE)，天文学家们首次测量并绘制了来自一颗爆炸恒星残骸的偏振X射线。这些发现来自于对仙后座A的观测。仙后座A是一颗著名的恒星残骸。这些结果为年轻的超新星残骸的性质提供了新的启示，据悉，这些残骸将粒子加速到接近光的传播速度。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1329061.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1329061.htm

红巨星超新星揭示了更早的宇宙的秘密

红巨星超新星揭示了更早的宇宙的秘密由明尼苏达大学双城分校的研究人员领导，这项研究最近发表在《自然》杂志上，这是世界上领先的同行评审的多学科科学杂志。该论文的主要作者、明尼苏达大学物理和天文学学院副教授帕特里克-凯利说："这是第一次详细了解宇宙演化过程中更早的时代的超新星。这非常令人兴奋，因为我们可以详细了解宇宙在不到目前年龄的五分之一时的个别恒星，并开始了解许多亿年前存在的恒星是否与附近的恒星不同。"这颗红色超巨星比太阳大约500倍，它的红移值为3，在这个细节上，比其他任何被观察到的超新星都要远约60倍。由明尼苏达大学双城分校领导的一个国际研究小组利用显示恒星爆炸和冷却的演变过程的图像，测量了一颗恒星的大小，可以追溯到110多亿年前。上图显示了Abell370星系团背后的超新星的光线。资料来源：WenleiChen,NASA使用来自哈勃太空望远镜的数据，并利用明尼苏达大学的大型双目望远镜进行后续光谱分析，研究人员能够确定这颗红色超巨星的多个详细图像，因为一种叫做引力透镜的现象，即质量，如星系中的质量，使光线弯曲。这就放大了恒星发出的光线。凯利说："引力透镜就像一个天然的放大镜，将哈勃的力量放大了8倍。在这里，我们看到了三个图像。尽管它们可以在同一时间看到，但它们显示了超新星在不同年龄段的情况，相隔数天。我们看到超新星迅速冷却，这使我们能够基本上重建所发生的事情，研究超新星在最初几天是如何冷却的，只需一组图像。它使我们能够看到一颗超新星的重演。"研究人员将这一发现与2014年凯利的另一个超新星发现相结合，以估计当宇宙是其目前年龄的一小部分时，有多少恒星在爆炸。他们发现，超新星的数量可能比以前认为的多得多。A-D板块（从左上角顺时针方向）显示了超新星的几个不同阶段：超新星消逝后宿主星系的位置，宿主星系和超新星在演化过程中不同阶段的三个图像，演化中的超新星的三个不同面孔，以及冷却中的超新星的不同颜色。资料来源：WenleiChen,NASA"核心坍缩超新星标志着大质量、短寿命恒星的死亡。"该论文的第一作者、明尼苏达大学物理和天文学学院的博士后研究员WenleiChen,说："我们探测到的核心坍缩超新星的数量可以用来了解在宇宙更年轻的时候有多少大质量恒星在星系中形成。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335097.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335097.htm

惊人的超新星发现挑战恒星演化的标准理论

惊人的超新星发现挑战恒星演化的标准理论在成为超新星的前一年，现在被称为SN2023ixf的红超巨星意外地损失了相当于太阳质量的质量。这幅艺术家的构想图展示了恒星爆炸前质量损失的最后阶段可能出现的情况。图片来源：MelissaWeiss/CfA。核心坍缩超新星和SN2023ixfSN2023ixf是一颗新的II型超新星，由日本山形县的业余天文学家板垣光一于2023年5月在其原生星或起源星爆炸后不久发现。SN2023ixf位于距地球约2000万光年的松轮星系中，它距离地球很近，超新星的亮度极高，而且年龄很小，这使它成为科学家们研究大质量恒星在超新星爆炸中死亡的可观测数据宝库。当红超巨星的质量至少是太阳的8倍，最多可达太阳的25倍时，就会在自身重量的作用下坍缩并发生爆炸，这就是II型超新星或核心坍缩超新星。虽然SN2023ixf符合II型的描述，但由哈佛和史密森天体物理中心（CfA）的天文学家领导的后续多波长观测，以及使用CfA的各种望远镜，发现了新的和意想不到的行为。SN2023ixf是一颗年轻的超新星，由日本山形县的业余天文学家板垣光一于今年早些时候发现，是十年来距离最近的II型超新星之一，也是迄今为止最亮的超新星之一。这幅艺术家的构想图显示了SN2023ixf的明亮爆炸，它是在天文学家之前从未见过的出乎意料的质量损失之后发生的。图片来源：MelissaWeiss/CfA当爆炸产生的冲击波到达恒星外缘时，核心坍缩超新星会在变成超新星后的几小时内产生闪光。然而，SN2023ixf产生的光曲线似乎并不符合这种预期行为。为了更好地理解SN2023ixf的冲击爆发，由CfA博士后研究员DaichiHiramatsu（平松大知）领导的科学家团队分析了来自1.5米Tillinghast望远镜、1.2米望远镜和位于亚利桑那州的CfA设施FredLawrenceWhipple天文台的MMT的数据，以及来自全球超新星项目（LasCumbres天文台的一个重要项目）、NASA的NeilGehrelsSwift天文台和许多其他机构的数据。本周发表在《天体物理学杂志通讯》（TheAstrophysicalJournalLetters）上的这项多波长研究显示，与预期和恒星演化理论截然相反，SN2023ixf的冲击爆发延迟了数天。延迟冲击爆发的影响Hiramatsu说："延迟的冲击爆发是近期质量损失产生的致密物质存在的直接证据，"他补充说，这种极端的质量损失在II型超新星中并不典型。我们的新观测结果表明，在爆炸前的最后一年里，质量损失巨大且出乎意料--接近太阳的质量。"这张合成照片是在2023年6月27日，也就是SN2023ixf的祖星爆炸后一个多月，用CfA的FredLawrenceWhipple天文台的1.2m望远镜拍摄的，这张照片结合了绿色、红色、近红外和红外光，突出显示了SN2023ixf和针轮星系。SN2023ixf位于银河系的一个旋臂中，这也是大质量恒星爆炸的预期位置。资料来源：S.Gomez/STScISN2023ixf挑战了天文学家对大质量恒星的演化及其成为超新星的理解。虽然科学家们知道核心坍缩超新星是宇宙中原子、中子星和黑洞形成和演化的主要起源点，但对恒星爆炸前的岁月却知之甚少。新的观测结果表明，在恒星生命的最后几年可能会出现不稳定现象，导致质量极度流失。这可能与恒星内核中硅等高质元素核燃烧的最后阶段有关。进一步观测与合作在进行平松大知领导的多波长观测的同时，哈佛大学和CfA的天文学教授、导师埃多-伯杰（EdoBerger）利用夏威夷毛纳凯亚山顶的CfA亚毫米波阵（SMA）对这颗超新星进行了毫米波观测。这些数据直接追踪了超新星碎片与爆炸前流失的致密物质之间的碰撞，这些数据发表在《天体物理学杂志通讯》（TheAstrophysicalJournalLetters）上。伯杰说："SN2023ixf爆炸的时机恰到好处。"就在几天前，我们开始了一项新的雄心勃勃的三年计划，用SMA研究超新星爆炸，而附近这颗令人兴奋的超新星是我们的第一个目标。要想了解大质量恒星在其生命的最后几年直至爆炸前的表现，唯一的办法就是在它们非常年轻的时候发现超新星，而且最好是在它们附近，然后用多种波长对它们进行研究。我们利用光学望远镜和毫米波望远镜，有效地将SN2023ixf变成了一台时间机器，重建了它的祖星在其死亡前的情况。"业余天文学家的意义这颗超新星的发现本身以及紧随其后的后续工作，对全世界的天文学家，包括那些在自家后院从事科学研究的天文学家来说都具有重要意义。板垣于2023年5月19日在日本冈山的私人天文台发现了这颗超新星。板垣和其他业余天文学家的综合数据确定了爆炸的时间，精确度在两小时之内，这为CfA和其他天文台的专业天文学家的研究提供了先机。CfA天文学家继续与板垣合作，进行持续的光学观测。平松大知说："业余天文学家和专业天文学家之间的合作在超新星领域有着成功的悠久传统。就SN2023ixf而言，板垣光一发现SN2023ixf后，我立即收到了他的紧急邮件。如果没有这种关系，没有板垣的工作和奉献精神，我们就会错失对大质量恒星的演化及其超新星爆炸获得重要认识的机会。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386957.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386957.htm

濒死恒星Wolf-Rayet 124演化成超新星前一幕被韦伯捕捉

濒死恒星Wolf-Rayet124演化成超新星前一幕被韦伯捕捉美国国家航空航天局称，这颗位于射手座的恒星正式名称为WR124，质量是太阳的30倍，并且已经脱落了相当于10个太阳质量的物质。据科学家称，这种转变只发生在一些恒星上，通常是它们爆炸成为超新星之前的最后一步。周围的星云由已老化的恒星随机喷出的物质和随之而来的湍流中产生的尘埃组成。韦伯太空望远镜捕捉到了这颗濒临死亡的恒星罕见而短暂的阶段。据了解，恒星从中心开始冷却，它没有足够的热量平衡中心引力，结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩，造成外部冷却而红色的层面变热，如果恒星足够大，这些层面就会发生剧烈的爆炸，产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍，相当于整个银河系的总光度。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349551.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349551.htm

哈勃延时影片捕捉到超新星气泡 2万年前的爆炸仍在以50万英里/小时的速度膨胀

哈勃延时影片捕捉到超新星气泡2万年前的爆炸仍在以50万英里/小时的速度膨胀尽管一颗注定要毁灭的恒星在大约两万年前爆炸了，但它残破的残骸仍在以极快的速度飞向太空--美国宇航局的哈勃太空望远镜捕捉到了这一场景。图片来源：NASA、ESA、RaviSankrit（STScI）天文学家利用哈勃望远镜放大了这个不断膨胀的超新星气泡前缘的一个非常小的切片，超新星爆炸波在这里冲向太空中的周围物质。从2001年到2020年拍摄的哈勃图像清晰地展示了残余物的冲击波前沿是如何随着时间的推移而扩大的，天文学家利用这些清晰的图像对其速度进行了计时。天文学家利用哈勃太空望远镜放大了天鹅座环状星云的一个片段进行特写观察--这是一个由发光气体组成的巨大气泡。天鹅座环状星云是一个巨大的发光气泡。他们发现了像皱床单上的纹路一样的细丝，横跨两光年。这个区域位于膨胀气泡的外缘，是由两万年前一颗爆炸的恒星产生的。通过分析冲击波的位置，天文学家发现，在过去20年的哈勃观测中，这些细丝的速度丝毫没有减慢，形状也没有改变。这些物质正以每小时50多万英里的速度飞向星际空间--其速度足以在不到半小时的时间内从地球飞到月球。资料来源：NASA、ESA、STScI通过分析冲击波的位置，天文学家发现冲击波在过去20年中丝毫没有减慢速度，而是以每小时50多万英里的速度飞向星际空间--速度之快足以在不到半小时的时间内从地球飞到月球。虽然这看起来快得令人难以置信，但对于超新星冲击波的速度来说，它实际上是偏慢的。研究人员能够从哈勃图像中组合出一部"电影"，近距离观察这颗残破的恒星是如何撞向星际空间的。天文学家的见解位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的天文学家拉维-桑克里特说："只有哈勃才能让我们如此清晰地观察到气泡边缘发生的一切。当你仔细观察哈勃图像时，它们非常壮观。它们告诉我们超新星冲击波在太空中传播时遇到的密度差异，以及这些冲击波后面区域的湍流。"资料来源：NASA、ESA、STScI：感谢：NSFNOIRLab、AkiraFujii、JeffHester、DavideDeMartin、TravisA.Rector、RaviSankrit（STScI）、DSS通过近距离观察发光氢丝近两光年长的部分可以发现，从侧面看它们就像一张起皱的薄片。马里兰州巴尔的摩市约翰-霍普金斯大学的威廉-布莱尔说："你看到的是从侧面看的薄片上的波纹，所以它看起来就像扭曲的光带。当冲击波遇到星际介质中或多或少的致密物质时，就会产生这些摆动。近二十年的延时电影显示，这些细丝在背景恒星的衬托下移动，但保持着自己的形状。""当我们把哈勃对准天鹅座环带时，我们就知道这是冲击波前沿，我们想要研究它。当我们拍到最初的照片，看到这条令人难以置信的精致光带时，那真是意外收获。"布莱尔说："我们并不知道它会解析出这种结构。"超新星与宇宙的相互作用布莱尔解释说，冲击波从爆炸点向外移动，然后开始遇到星际介质，即星际空间中气体和尘埃的脆弱区域。这是超新星气泡膨胀过程中的一个非常短暂的阶段，在这个阶段，看不见的中性氢被冲击波加热到华氏100万度或更高。然后，气体开始发光，因为电子被激发到更高的能量状态，并在逐级返回到低能量状态时发射出光子。在冲击波前沿的更后面，电离的氧原子开始冷却，发出蓝色的特征光。天鹅座环流是威廉-赫歇尔于1784年用18英寸的简易反射望远镜发现的。他怎么也不会想到，两个多世纪后，我们会拥有一台足够强大的望远镜，可以放大星云的一小片，看到这壮观的景象。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1389137.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1389137.htm

壮观的哈勃图像捕捉到灾难性的超新星爆炸的后果

壮观的哈勃图像捕捉到灾难性的超新星爆炸的后果哈勃太空望远镜拍摄到了螺旋星系UGC2890的II型超新星爆炸的后果，该星系位于3000万光年外的骆驼座。虽然这颗超新星发生在2009年，但哈勃最近从其常规观测计划中抽身出来，检查这一爆炸事件的后续。哈勃对II型超新星的调查有助于揭示对产生这些爆炸的恒星类型以及这些灾难性事件的任何幸存者的见解。PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352639.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352639.htm