宇宙中的星體“水泡”:天文學家分析超新星爆炸如何影響附近恆星

據外媒報道,如果超新星爆炸就在另一顆恆星旁邊發生,會發生什麼?這顆恆星會膨脹起來,科學家預測這在宇宙中是經常發生的。超新星爆炸是大質量恆星的戲劇性死亡,它們比我們的太陽重約8倍。

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這些大質量恆星大多存在於雙星系統中,即兩顆恆星緊密地圍繞在一起,因此許多超新星爆炸發生在雙星系統中。一顆伴星的存在也會極大地影響恆星的演化和爆炸。出於這個原因,天文學家長期以來一直在尋找超新星之後的伴星–在過去的幾十年裡,已經發現了少數的伴星,並且發現一些伴星的溫度異常的低。

當一顆恆星在雙星系統中爆炸時,爆炸產生的碎片會猛烈撞擊伴星。通常情況下,沒有足夠的能量來破壞整個恆星,但它反而加熱了恆星的表面。然後熱量導致恆星膨脹起來,就像你的皮膚上有一個巨大的燒傷水泡。這個星體“水泡”可以比恆星本身大10到100倍。

膨脹的恆星顯得非常明亮和涼爽,這也許可以解釋為什麼一些被發現的伴星溫度低。它的膨脹狀態只持續“天文學”上的短暫時間–幾年或幾十年後,水泡可以“癒合”,恆星會縮回它的原始形態。

在最近發表的由OzGrav博士后研究員Ryosuke Hirai博士領導的科學家團隊的研究中,該團隊進行了數百次計算機模擬,以研究伴星如何膨脹的,他們發現這取決於它們與附近超新星的互動。結果發現,膨脹的恆星的亮度只與它們的質量相關,而不取決於與超新星的互動強度。當兩顆恆星的距離較近時,膨脹的持續時間也會更長。

“我們將我們的結果應用於一顆名為SN2006jc的超新星,它有一顆溫度很低的伴星。”Hirai解釋說:“如果這實際上是一顆膨脹的恆星,就像我們認為的那樣,我們預計它應該在未來幾年內迅速縮小。”

多年來,在超新星之後檢測到的伴星的數量正在穩步增長。如果科學家能夠觀察到一顆膨脹的伴星及其收縮,這些數據的關聯性可以測量出爆炸前雙星系統的屬性–這些見解極為罕見,對於理解大質量恆星如何演化非常重要。

“我們認為不僅要在超新星之後找到伴星,而且要對其進行幾年到幾十年的監測,看看它是否縮回去,”Hirai說。