康奈尔大学领导的一个研究小组进行了开创性的观察,揭示了一颗恒星爆炸后,恒星尸体上反复出现的高能耀斑,挑战了现有的恒星死亡理论,并强调了黑洞或中子星在这种罕见的强烈现象中可能扮演的角色。
一颗遥远恒星的爆炸消亡留下了一具活跃的恒星尸体,这被认为是几个月来探测到的多次高能耀斑的来源。这是一种天文学家从未见过的现象,由康奈尔大学领导的一个研究小组在最近发表在《自然》杂志上的一项研究中报道了这一现象。
这些明亮而短暂的闪光——持续时间只有几分钟,与100天后的原始爆炸一样强大——出现在一种罕见的恒星灾难之后,研究人员开始寻找这种灾难,被称为发光快速蓝光瞬变,简称LFBOT。
自2018年发现以来,天文学家一直在猜测是什么导致了这种极端的爆炸,这种爆炸比大质量恒星通常经历的剧烈爆炸要亮得多,但会在几天而不是几周内消失。研究小组认为,世界上15个望远镜对此前未知的耀斑活动进行了研究,证实了引擎一定是一颗恒星的尸体:黑洞或中子星。
独特的天体正常事件:AT2022tsd
“我们认为没有其他东西可以产生这种耀斑,”文理学院(College of Arts and Sciences)天文学助理教授何安娜(Anna Y. Q. Ho)说。“这解决了多年来关于这种爆炸的动力是什么的争论,并揭示了一种不同寻常的直接研究恒星尸体活动的方法。”
Ho是最近与70多名共同作者发表的一项研究的第一作者,他们帮助描述了正式标记为AT2022tsd的LFBOT,绰号为“塔斯马尼亚魔鬼”,以及随后从地球大约10亿光年外看到的光脉冲。
Ho编写的软件在2022年9月标记了这一事件,同时筛选了加利福尼亚兹威基瞬变设施进行的全天调查中每天检测到的50万个变化或瞬变。
然后在2022年12月,在定期监测逐渐减弱的爆炸时,何平和他的合作者,英国利物浦约翰摩尔大学的丹尼尔·佩利,以及以色列魏茨曼科学研究所的陈平,会面回顾了由陈平进行和分析的新观测结果——一组五张图像,每张图像持续几分钟。正如预期的那样,第一个没有显示任何东西,但第二个发现了光线,随后在中间画面中出现了一个非常明亮的尖峰,很快就消失了。
“没有人真的知道该说什么,”何回忆说。“我们以前从未在任何超新星或FBOT中看到过这样的事情——速度如此之快,亮度与几个月后的原始爆炸一样强烈。在天文学中,我们从未见过这种情况。”
为了进一步研究突然变亮的现象,研究人员与合作伙伴进行了合作,他们提供了来自十多个其他望远镜的观测数据,其中包括一台配备高速摄像机的望远镜。该团队梳理了早期的数据,并努力排除其他可能的光源。他们的分析最终证实,在120天的时间里,至少有14个不规则的光脉冲,可能只是总数的一小部分,Ho说。
她说:“令人惊讶的是,光源并没有像人们预期的那样逐渐变暗,而是一次又一次地短暂变亮。”“LFBOTs已经是一种奇怪的、奇特的事件,所以这次更奇怪。”
对恒星演化和大灾难的启示
究竟是什么过程在起作用——也许是一个黑洞以接近光速的速度向外喷射恒星物质——还在继续研究。何希望这项研究能推进长期目标的实现,即恒星在生命中的特性如何预测它们的死亡方式,以及它们产生的尸体类型。
何说,就lfbot而言,快速旋转或强磁场可能是其发射机制的关键组成部分。也有可能它们根本不是传统意义上的超新星,而是由恒星与黑洞合并引发的。
“我们可能看到了一个完全不同的宇宙大灾难的渠道,”她说。
这种不寻常的爆炸有望为恒星的生命周期提供新的见解,通常只能在不同阶段的快照中看到-恒星,爆炸,残留物-而不是单一系统的一部分,Ho说。LFBOTs可能提供了一个观察恒星过渡到来世的机会。
“因为尸体不只是坐在那里,它很活跃,做着我们能察觉到的事情,”何说。“我们认为这些耀斑可能来自这些新形成的尸体之一,这给了我们一种在它们刚刚形成时研究它们特性的方法。”
参考:作者:Anna Y. Q. Ho, Daniel A. Perley,陈平,Steve Schulze, Vik Dhillon, Harsh Kumar, Aswin Suresh, Vishwajeet Swain, Michael Bremer, Stephen J. Smartt, Joseph P. Anderson, g.c. Anupama, Supachai Awiphan, Sudhanshu Barway, Eric C. Bellm, Sagi Ben-Ami, Varun Bhalerao, Thomas de Boer, Thomas G. Brink, Rick Burruss, Poonam Chandra, Ting-Wan Chen, wenping Chen, Jeff Cooke, Michael W. Coughlin, Kaustav K. Das, Andrew J. Drake,Alexei V. Filippenko, James Freeburn, Christoffer Fremling, Michael D. Fulton, Avishay Gal-Yam, Lluís Galbany, Hua Gao, Matthew J. Graham, Mariusz Gromadzki, Claudia P. guti
, K-Ryan Hinds, Cosimo Inserra, Nayana A J, Viraj Karambelkar, Mansi M. Kasliwal, Shri Kulkarni, Tomás E. meller - bravo, Eugene A. Magnier, Ashish A. Mahabal, Thomas Moore, Chow-Choong Ngeow, Matt Nicholl, Eran O. Ofek, Conor M. B. Omand, Francesca Onori, yan chen Pan, Priscila J. Pessi, Glen Petitpas, David Polishook,Saran Poshyachinda, Miika Pursiainen, Reed Riddle, Antonio C. Rodriguez, Ben Rusholme, Enrico Segre, Yashvi Sharma, Ken W. Smith, Jesper Sollerman, Shubham Srivastav, Nora Linn Strotjohann, Mark Suhr, Dmitry Svinkin,王亚南,Philip Wiseman, Avery Wold,杨胜,杨一,姚于翰,David R. Young和郑维康,2023年11月15日,《自然》DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06673 - 6
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