超新星SN 2013ge及其伴星的藝術假想圖。(NASA, ESA, Leah Hustak (STScI))
哈勃望遠鏡觀測到宇宙中罕見的一幕——兩個互相繞行的恒星系統(tǒng)中的一顆恒星演變成超新星爆發(fā),伴星被震得像“一碗果凍”,但是卻幸存了下來。
美國宇航局(NASA)在公布這項觀測發(fā)現(xiàn)時說,其實多數(shù)恒星都是兩兩互相繞行組成一個雙星系統(tǒng),像我們熟悉的太陽這樣單獨的恒星系統(tǒng)其實在宇宙中屬于少數(shù)的情形。
NASA發(fā)布的藝術假想圖解釋了科學家對這個雙星系統(tǒng)歷史的推測。兩顆巨大的恒星互相繞行彼此組成一個固定的雙星系統(tǒng)。后來其中一顆恒星老化成為一個紅矮星,其表面出現(xiàn)一層氫氣組成的、松垮的外殼。這層外殼在伴星引力的作用下,逐漸被伴星吸走。
到了某個階段,這顆老化的紅矮星變成超新星爆發(fā),就是哈勃觀測到的SN 2013ge超新星,而它的伴星幸存了下來。
哈勃望遠鏡項目組研究員奧里·??怂?Ori Fox)說,伴星被超新星的爆炸震蕩得像“一碗果凍”,但是最終它會恢復原來的平靜。
爆炸的恒星將變成一顆中子星或是一個黑洞。中子星是一種密度極高的天體,一顆方糖那樣體積的物質質量可超過10億噸——相當于珠穆朗瑪峰的質量。而黑洞則是吸收一切物質,連光線都無法逃出的天體。
天文學家推測,幸存的這顆恒星將繼續(xù)與爆炸后恒星的殘骸天體互相繞行。到了后期,這顆恒星也會老化成紅矮星,將來也可能發(fā)生超新星爆發(fā),也變成一顆中子星或黑洞。如果這兩個天體靠得足夠近,不被超新星的沖擊力沖散,將來兩顆恒星的殘骸將會發(fā)生合并,發(fā)出強大的引力波。研究人員認為,這種情形就是天文學家現(xiàn)在觀測到的引力波的來源之一。
NASA還提到一個細節(jié),哈勃望遠鏡觀測到的SN 2013ge殘骸中沒有發(fā)現(xiàn)氫元素的痕跡。這是因為那顆恒星在超新星爆發(fā)之前,它的伴星已經(jīng)吸走了它外面的氫氣外殼。
這份研究4月13日發(fā)表于《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。