注定要成為史詩般的超新星的神秘恒星品種終于被確定

當(dāng)大質(zhì)量恒星死亡時(shí)，它們不會(huì)安靜地離開。他們的死亡是一個(gè)超新星奇觀，可以比夜空中的整個(gè)星系更亮，當(dāng)它們的核心坍縮成一個(gè)黑洞或中子星.

我們現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)這些爆炸進(jìn)行了分類，并分析了它們的光，以找出恒星究竟是由什么組成的?？茖W(xué)家們注意到了一個(gè)奇怪的模式。

大量的超新星神秘地缺乏氫，這表明這些超新星的來源一定有大量的貧氫恒星。事實(shí)上，天文學(xué)家預(yù)測(cè)，大約三分之一的大質(zhì)量超新星祖先一定是貧氫的。

但是，當(dāng)談到在宇宙中尋找這些貧氫的超新星候選者時(shí)，搜索轉(zhuǎn)向了向上一個(gè)糟糕可能性，讓科學(xué)家們摸不著頭腦。

好吧，他們不再抓撓了。一項(xiàng)專門尋找這些恒星的調(diào)查發(fā)現(xiàn)了 25 顆與個(gè)人資料完全匹配的恒星。這些假想的恒星確實(shí)在那里，現(xiàn)在我們知道如何識(shí)別它們。

“這是一個(gè)如此大而刺眼的洞，”天文學(xué)家瑪麗亞·德魯特（Maria Drout）說多倫多大學(xué)，他與奧地利科學(xué)技術(shù)研究所的天體物理學(xué)家Ylva G?tberg共同領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究，后者當(dāng)時(shí)在美國帕薩迪納的卡內(nèi)基科學(xué)研究所天文臺(tái)工作。

“如果事實(shí)證明這些恒星是罕見的，那么我們對(duì)所有這些不同現(xiàn)象的整個(gè)理論框架都是錯(cuò)誤的，對(duì)超新星有影響。引力波，以及來自遙遠(yuǎn)星系的光。這一發(fā)現(xiàn)表明這些恒星確實(shí)存在。

根據(jù)理論，剝離包膜超新星，正如這些貧氫超新星所知道的那樣，是由雙星產(chǎn)生的。

我們以前見過緊密的雙星系統(tǒng)中的恒星互相啃食物質(zhì)。在這樣的配對(duì)中，一顆恒星從它的雙星伴星上吸取了氫包層，留下了一個(gè)氦星氫氣很少。結(jié)果，當(dāng)它最終爆炸時(shí)，伴星噴出的氫氣很少。

我們已經(jīng)在恒星質(zhì)量范圍的高端;這些足夠重，以至于當(dāng)它們死去時(shí)，它們的核心會(huì)哞地進(jìn)入黑洞.但是在中等范圍，即恒星的起始時(shí)間是太陽的8到25倍之間，數(shù)量很少。

這是一個(gè)問題。這些恒星是中子星的前身，根據(jù)理論，它們是中子星的祖先中子星合并.它們的數(shù)量應(yīng)該比真正的大型野獸多得多。

但它們也更難被發(fā)現(xiàn)。剝?nèi)ニ鼈兊耐獠坎牧?，它們發(fā)出的大部分光都在可見光譜之外;在近距離的軌道上，有一顆更大、更明亮的伴星吞噬了它剛剛吃掉的所有氫，這顆氦星就更難被看到了。

因此，研究人員在紫外線下進(jìn)行了調(diào)查。在2018年至2022年期間，使用斯威夫特紫外/光學(xué)望遠(yuǎn)鏡研究了大麥哲倫星云和小麥哲倫星云中的數(shù)百萬顆恒星，這些星系是圍繞銀河系運(yùn)行的矮星系。他們選擇了25個(gè)顯示出不尋常的紫外線分布的候選者進(jìn)行跟蹤，使用麥哲倫望遠(yuǎn)鏡獲得光學(xué)光譜數(shù)據(jù)，以揭示恒星的化學(xué)成分。

他們?cè)阱X上是對(duì)的。他們的恒星具有高溫、高表面重力、高氦和低氫，他們期望看到的中等質(zhì)量氦星。其中16個(gè)甚至具有與雙星同伴一致的運(yùn)動(dòng)。

“我們發(fā)現(xiàn)這些恒星比恒星出生線更藍(lán)，這是一顆恒星一生中最藍(lán)的階段。G?tberg 說.

“單顆恒星通過向光譜中較紅的區(qū)域演化而成熟。一顆恒星只有在去除其外層時(shí)才會(huì)向相反的方向移動(dòng) - 預(yù)計(jì)這在相互作用的雙星中很常見，在單個(gè)大質(zhì)量恒星中很少見。

這只是第一步。該團(tuán)隊(duì)目前正在更詳細(xì)地研究他們的恒星，以更多地了解它們，并擴(kuò)大他們的搜索范圍以尋找更多的氦星。他們還公開了他們的數(shù)據(jù)和理論模型，以便其他科學(xué)家可以加入搜索。

“這項(xiàng)工作使我們能夠找到中等質(zhì)量的剝離氦星的缺失種群，這些恒星是預(yù)測(cè)的貧氫超新星的祖先。這些星星一直在那里，而且可能還有更多。我們必須簡單地想出找到它們的方法。G?tberg說.

“我們的工作可能是最初的嘗試之一，但應(yīng)該有其他可能的方法。

該研究已發(fā)表在科學(xué).

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