快速蓝光瞬变:科学家发现新型超新星爆发类型

天文学家首次将2018年的一次特殊天象归为新分类,这种新的爆发又强又快,将大量的物质以极高速喷发到太空中,这个新的分类称为快速蓝光瞬变(Fast Blue Optical Trasient)。

快速蓝光瞬变示意图,其中红字表示为无线电波段、绿字表示为可见光波段、蓝字表示为X射线波段,三种不同波段的光组合而成的一幅图像可以描述快速蓝光瞬变的结构。
快速蓝光瞬变示意图,其中红字表示为无线电波段、绿字表示为可见光波段、蓝字表示为X射线波段,三种不同波段的光组合而成的一幅图像可以描述快速蓝光瞬变的结构。

2018年6月,天文学家观测到了一场类似超新星爆炸的现象,与地球距离为2亿光年,该目标被命名为「母牛」(AT2018cow),同时也引发了全世界天文学家的广泛关注,而最近又从旧资料中发现了两个额外的类似天体,这些爆炸类型与大质量恒星的超新星爆炸及产生伽玛射线暴具有共同特征,但仍有明显的区别。

今年3月份,第一个被挖掘的天体事件名称为「ZTF18abvkwla,昵称考拉」,是在2018年对一个34亿光年外星系的观测资料中发现的,和「母牛」事件相同,也与一般的超新星爆炸有所差别。而在今年的5月份,第二个更强大的天体事件从史隆数位巡天资料库中被挖掘出来,名称为CRTS-CSS161010 J045834-081803,简称为CSS161010。

最初的「母牛」事件,其爆炸强度比普通超新星来的大10倍以上,而「考拉」及后来的「CSS161010」也再次表现出更强的威力,当时的天文学家以为是自己计算错误,但当他们比较无线电及可见光波段时才意识到数据没错,其中「考拉」事件甚至在无线电波段比「母牛」事件要亮10倍,这比已知的最强爆炸「伽玛射线暴」还要亮。

「CSS161010」则更令人瞠目结舌,后续的无线电及X射线观测中发现,该天体以高达55%光速向太空发射出大量恒星物质。我们所认知的高能爆炸可以以几乎等同于光速喷出物质,尤其是伽玛射线暴,但是它们所发射出的质量,大约只有太阳质量的百万分之一,而「CSS161010」则喷出了相当于1-10%太阳质量的物质,这三次爆炸都有相似之处,看起来也都与超星爆炸相似,但它们的爆炸及消退速度快到令人难以置信,温度也高得吓人,甚至使它们发出的光呈现蓝色。

在常见的坍缩核心超新星中,超新星爆炸会产生一个由恒星物质组成的球形外壳向外发散,而当其核心周围产生了旋转的吸积盘,这些物质会从两极产生极强的喷流,我们称之为伽玛射线暴,根据天文学家所建立的模型,快速蓝光瞬变也会有这种圆盘和喷流,但其周围会有极致密的物质云,这在普通超新星中是不存在的,目前还无法确定致密物质云的起源,但这就是天文学家探测到极端亮度的原因,研究的下一步将是挖掘更多的资料,以识别出更多这种闪光,帮助天文学家更加了解这项新分类超新星,系列论文发表在《天文物理学期刊》及《天文物理学期刊通讯》上。

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