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极超新星爆炸诞生新恒星,能量为超新星十倍

大质量恒星到了寿命终点发生超新星爆炸后一般变成黑洞。一份新研究发现一颗恒星以极超新星(hypernova,又称骇新星)的方式爆炸,能量是超新星爆炸的10倍,却有另一颗恒星从废墟中浴火重生。

极超新星爆炸诞生新恒星,能量为超新星十倍星体爆炸示意图。不仅如此,这颗新诞生的罕见恒星内富含多种重元素,为科学家提供了宇宙中重元素(比锌重的元素)另一种来源的首个证据。科学家一直以为宇宙中的重元素只能通过两颗中子星合并产生。通常是两颗巨型恒星组成的双星系统,分别都变成中子星后再合并所产生。可是科学家发现宇宙在大爆炸之后不长的时间里已经有了重元素,比如在银河系就发现一些来自宇宙非常早期的重元素。那时候应该还没有足够的时间能促成两颗中子星合并这样的事件。所以科学家在寻找其它可能性来解释这些早期重元素的来源。极超新星爆炸诞生新恒星,能量为超新星十倍7月7日发表于《自然》(Nature)期刊的一份研究揭示,在银河系外围的“晕轮”区域发现一颗非常古老的恒星J2003-1142,提供了第一个能够证明宇宙内重元素另一种来源的证据,包括铀、甚至金元素。银河系的晕轮区域是一个基本上为球形的、环绕银河系外围的区域。这份研究分析发现,恒星J2003-1142内部的重元素不是从两颗中子星的合并而来,而是它的前体恒星通过“磁自转极超新星”(magnetorotational hypernova)爆发的方式产生。这份研究估计,J2003-1142就像凤凰一样从它前体恒星的极超新星爆炸中“浴火重生”。“我们的计算显示,大约130亿年前,SMSS J2003-1142从一个极超新星爆炸的残骸中诞生。这是从来没人发现过的一种现象。”这份研究的主要作者之一澳大利亚国立大学(ANU)的天体物理学家戴维勇(David Yong)说。极超新星爆炸诞生新恒星,能量为超新星十倍J2003-1142距离地球大约7500光年。研究认为,它的前体恒星只含有氢和氦两种元素,质量大约是太阳的25倍,具有很强的磁场,并快速自转。在它抵达寿命终点的时候发生极超新星爆炸。研究称,通过分析爆炸后诞生的J2003-1142内各种组成元素,发现了其前体恒星的很多线索。比如,氮含量高表明,其前体恒星有着很快的自转周期;锌含量高说明,爆炸的能量是普通超新星的10倍左右;铀含量高说明爆炸过程有大量的中子。

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