1a型超新星代表了我們宇宙中最強(qiáng)大、最持久的爆炸之一。當(dāng)一顆白矮星 —— 中等大小的恒星耗盡核燃料后留下的致密、富含碳的核心 —— 達(dá)到一個(gè)叫做錢德拉塞卡極限的臨界質(zhì)量閾值(大約是太陽(yáng)質(zhì)量的1.4倍)時(shí),就會(huì)發(fā)生這些壯觀的事件。使1a型超新星特別有價(jià)值的是它們非常一致的峰值亮度,使它們成為測(cè)量宇宙距離的“標(biāo)準(zhǔn)蠟燭”。通過(guò)比較它在天空中的視亮度和它們已知的亮度,就可以計(jì)算出它們的距離。
在許多情況下,將恒星推過(guò)臨界質(zhì)量閾值所需的額外物質(zhì),可以來(lái)自伴星或與雙星系統(tǒng)中的另一顆白矮星合并。一旦白矮星超過(guò)這個(gè)質(zhì)量閾值,它就會(huì)引發(fā)失控的核聚變反應(yīng),在幾秒鐘內(nèi)釋放出巨大的能量,徹底毀滅這顆恒星。
華威大學(xué)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)極其罕見(jiàn)的大質(zhì)量雙星系統(tǒng),就像這樣,它距離地球只有150光年。這一發(fā)現(xiàn)特別引人注目的是,這兩顆恒星正處于不可避免的碰撞過(guò)程中,注定要產(chǎn)生一顆1a型超新星。
新發(fā)現(xiàn)的雙星系統(tǒng)打破了迄今為止確認(rèn)的同類系統(tǒng)中質(zhì)量最大的記錄,這兩顆白矮星的總質(zhì)量是太陽(yáng)的1.56倍。這種特殊的質(zhì)量幾乎保證了系統(tǒng)爆炸的命運(yùn),因?yàn)樗^(guò)了觸發(fā)超新星過(guò)程所需的臨界閾值。
“多年來(lái),人們一直期待著一個(gè)本地的、巨大的雙白矮星雙星,所以當(dāng)我第一次在銀河系門(mén)口發(fā)現(xiàn)這個(gè)總質(zhì)量非常高的系統(tǒng)時(shí),我立刻興奮起來(lái)。” —— 華威大學(xué)博士研究員James Munday
不過(guò),不要驚慌,研究小組提供了保證,盡管該系統(tǒng)相對(duì)接近,但在太陽(yáng)本身耗盡燃料并死亡后的大約230億年內(nèi),爆炸不會(huì)發(fā)生。即使它最終爆炸,超新星也不會(huì)對(duì)我們的星球構(gòu)成危險(xiǎn)。
目前,這兩顆白矮星繞彼此旋轉(zhuǎn)的軌道只需要14個(gè)多小時(shí)。在未來(lái)的數(shù)十億年里,引力波的發(fā)射將逐漸導(dǎo)致恒星以螺旋形靠近。在超新星形成前的最后時(shí)刻,它們的軌道周期將急劇縮短至30-40秒,因?yàn)樗鼈儗⒁粤钊穗y以置信的速度相互環(huán)繞。
實(shí)際的爆炸將通過(guò)“四重引爆”過(guò)程展開(kāi)。首先,隨著物質(zhì)的積累,質(zhì)量不斷增加的白矮星表面會(huì)發(fā)生爆炸,在其核心引發(fā)二次爆炸。由此產(chǎn)生的爆炸將向外噴射物質(zhì),與伴星白矮星相撞,并引發(fā)第三次和第四次爆炸,徹底摧毀兩顆恒星。據(jù)估計(jì),釋放的能量將是地球上有史以來(lái)最強(qiáng)大的核武器的一千萬(wàn)億倍。
當(dāng)這一事件在數(shù)十億年后最終展開(kāi)時(shí),如果到那時(shí)它仍然存在,它將在地球的夜空中創(chuàng)造一個(gè)天文亮點(diǎn)!這顆超新星的亮度幾乎超過(guò)了肉眼可見(jiàn)的所有東西,看起來(lái)比滿月亮十倍,比木星最亮?xí)r亮大約20萬(wàn)倍。
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