含有豐富鈣元素超新星首次有X射線照片


一組國際科研團隊首次用X射線對一顆富鈣超新星進行研究,結果顯示,宇宙中一半的鈣,包括我們牙齒和骨骼中的鈣質,都由垂死恆星爆炸產生。

超新星是某些恆星在演化到接近死亡時經歷的一種劇烈爆炸。在最新研究中,科學家觀察的這顆含有豐富鈣元素的超新星名為 SN2019ehk,由美國業餘天文學家喬爾·謝潑德(Joel Shepherd)首次發現,位於梅西耶100(M100)星系內,M100是一個距離地球五千五百萬光年的螺旋星系。

這種稱為富鈣超新星的恆星爆炸非常罕見,天體物理學家一直在努力尋找並研究它們的存在。然而,這些超新星的性格特徵和它們產生鈣的機制仍是未解之謎。

現在,由美國伊利諾伊州西北大學科學家領導、全球十五個國家和地區科學家參與的研究小組可能揭開了這些罕見而神秘事件的真相:他們首次用X射線給富鈣超新星 SN2019ehk 拍照,為研究一顆恆星生命的最後一月和最終爆炸提供了前所未有的機會。

研究小組借助美國太空總署雨燕衛星(Neil Gehrels Swift Observatory)、位於夏威夷的凱克天文台()等,在超新星爆發十小時後,用X射線對它展開觀測,隨後,研究人員在該超新星的X射線照片中發現了非常明亮的圖像,認為這是富鈣的瞬變。

新發現顯示,富鈣超新星是一顆緻密的恆星,在其生命的最後時刻會向外釋放出一層氣體。當恆星爆炸時,它本身的物質與外部這層氣體碰撞,釋放出明亮的X射線。整個爆炸引起的高溫和高壓,驅動化學反應產生鈣。

研究人員指出,儘管所有鈣均來自恆星,但富鈣超新星卻是鈣的最大來源。普通恆星會通過燃燒氦氣緩慢產生少量鈣;而富鈣超新星則可在數秒內產生大量鈣。 釋放鈣是超新星釋放能量從而降溫的一種方式。

【圖:西北大學;文:節錄自科學網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2020年8月5日出版的《天體物理學報》

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