天文学家发现两颗恒星被锁定在超新星死亡螺旋中
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发布时间：2022-12-29 11:13
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时间：2023-10-26 08:07
这个名为 HD265435的双星系统距离地球约1500光年，由一颗质量只有太阳十分之六的炽热亚矮星和一颗燃尽但质量巨大的白矮星组成，这颗白矮星每100分钟就围绕着彼此旋转一圈。
1A 型超新星，在决定宇宙年龄方面起着重要作用，被认为是白矮星的核心在热核爆炸中重新点燃时产生的。
引发这种爆炸的一个方法是，白矮星从伴星吸入足够的物质，达到质量为太阳1.4倍的钱德拉塞卡极限。当这种情况发生时，白矮星的核心就会被粉碎到再次点燃和爆炸的程度。
另一种触发1A 型超新星的方法是在一个双星系统中，一颗白矮星和一颗合并伴星的总质量接近或高于钱德拉塞卡极限。这似乎是 HD265435的情况。
华威大学物理系的 Ingrid Pelisoli 是《自然》杂志上一篇论文的主要作者，他说: “我们不知道这些超新星是如何爆炸的，但我们知道它一定会发生，因为我们看到它发生在宇宙的其他地方。”Ingrid Pelisoli表示: “一种方法是，如果白矮星从炽热的亚矮星吸收了足够的质量，那么当它们彼此环绕并且越来越近时，物质就会开始逃离炽热的亚矮星，落到白矮星上。”。“另一种方式是，由于它们正在因引力波排放而失去能源，它们在合并之前会越来越靠近。一旦白矮星从这两种方法中获得足够的质量，它就会变成超新星。”
佩利索里的研究小组没有直接观测到白矮星。相反，研究人员使用来自美国宇航局的系外行星掩星任务卫星天文台的数据，或 TESS，来观察亚矮星的亮度是如何随着时间的推移而变化的，这表明附近存在着一个巨大的物体，它扭曲了这颗恒星的形状。
然后，利用 Palomar 和凯克天文台的摄谱仪，研究小组测量了亚矮星的径向速度和旋转速度，以确定是否存在一颗重如太阳但比地球稍小的白矮星。结合亚矮星，这个系统拥有最终触发1 a 型超新星所需的质量。
德克萨斯理工大学的物理学教授、研究论文的合著者托马斯 · 库普弗说: “凯克的 ESI (Echellette 光谱仪和成像仪)数据对于确定紧凑的双星系统超过钱德拉塞卡质量极限至关重要，这使得 HD265435成为已知的极少数超新星 IA 祖系统之一。”。
根据他们的观测和理论模型，研究小组得出结论，白矮星将在大约7000万年后成为超新星。
1A 型超新星被宇宙学家用作“标准烛光”，因为它们似乎以同样的方式在整个宇宙中爆炸，发出均匀的亮度。通过计算距离对亮度的影响，研究人员可以推算出1A 型超新星距离地球的距离。结合主星系的速度测量，天文学家可以计算出宇宙膨胀的速度。
“我们对超新星的工作原理了解得越多，我们就能更好地校准标准蜡烛,”Pelisoli 说。“这一点目前非常重要，因为我们从这种标准蜡烛中得到的东西与我们通过其他方法得到的东西之间存在差异。”
