两颗恒星用尽一生，演绎了这段死亡之舞

　　

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　　来源：国家射电天文台（NRAO）

　　翻译：郑修肸

　　校对：魏麟鉴

　　编排：王招君

　　后台：KurtliaVka李子琦胡永葳原链接：https://public.nrao.edu/news/stellar-collision-triggers-supernova/

　　

　　利用来自甚大天线阵列巡天（VLASS）的数据，天文学家发现了令人兴奋的现象，其中黑洞或中子星盘旋进入其核心伴星，导致它的伴星爆炸成为超新星。

　　加州理工学院研究生DillonDong以第一作者的身份在期刊《科学》上发表了相关研究论文，他说，“理论家预测合并会引发超新星爆炸，但实际观察到这样的事件还是第一次”

　　

　　恒星碰撞引发超新星爆炸，爆炸产生的高速碎片与较早喷出的气体发生碰撞，碰撞撞击产生的明亮射电辐射被甚大天线阵列（VLA）捕获.

　　图片来源：BillSaxton，NRAO/AUI/NSF

　　这一发现的来源始于天文学家检查甚大阵列巡天的图像。天文学家从2017年发射的甚大天线阵巡天的数据图像中发现了一颗发出明亮射电辐射的天体，但该天体并不在甚大天线阵（又称FIRST巡天）更早的巡天数据中).他们随后在夏威夷用超大阵列和凯克望远镜观察了这个物体，并将其命名为VT1210+4956。明亮的无线电发射被确定为来自距离地球约4.8亿光年的矮恒星形成星系的外围。天文学家后来发现，2014年，国际空间站上的一台仪器检测到该物体发出的X射线爆发。

　　

　　抛开所有这些观察结果，天文学家拼凑出一段引人入胜的历史——两颗大质量恒星长达数百年的死亡之舞。像许多大质量恒星一样，这两颗恒星诞生时是彼此非常接近的双星。其中一颗质量较大的恒星经历了正常核聚变的更快演化，最终变成超新星，留下黑洞或超高密度中子星。留下的黑洞或中子星逐渐靠近伴星，并在大约300年前进入伴星大气层，开始死亡之舞。同时，来自伴星的气体在相互作用下被喷射到太空中。喷出的气体向外盘旋，在双星周围形成一个膨胀环，称为环面。最后，黑洞或中子星进入伴星核心，打破了伴星核聚变产生的能量辐射与自身引力的相互平衡，伴星核心开始坍缩.在坍塌期间，伴星短暂地形成了一个物质盘，围绕着入侵者旋转，并以接近光速的速度从盘中喷出一股物质射流，沿着射流的路径穿透。星星出来了。

　　

　　中子星或黑洞围绕“正常”伴星（浅蓝色）运行，随着时间的推移越来越近。

　　

　　一颗中子星或黑洞进入伴星的大气层，以膨胀的螺旋状向外抛出气体。

　　

　　当入侵者到达伴星的核心时，物质会短暂地形成一个圆盘，驱动超高速喷流将恒星向外喷射。平衡伴星自身引力的聚变能量辐射被破坏，引发坍缩和随后的超新星爆炸。

　　

　　超新星爆炸产生的碎片赶上了之前相互作用喷出的物质，产生了强烈的冲击波，VLA观测到了由此产生的无线电发射

　　图片来源：BillSaxton，NRAO/AUI/NSF

　　“国际空间站上的全天X射线图像监测仪（MAXI）检测到的X射线爆发就是由这架喷气机引起的，这也证实了该事件发生在2014年，”董说。在质量较大的恒星坍缩并变成超新星后，质量较小的伴星过早死亡。董解释说：“伴星终究会爆炸灭亡，但双星的并合加速了这个过程。”喷射出的物质，超大天线阵观测天体时，超新星爆炸的物质气波正与之前喷射出的物质碰撞，形成强大的冲击，由此产生的明亮射电辐射也被超大天线探测到.阵列被记录下来。

　　

　　加州理工学院的GreggHallinan补充说：“当我们拼凑出这些谜题的答案时，一个惊人的事件出现了：一颗较早爆炸的恒星的残余物被困在它的伴星中，导致过早爆炸。”

　　Hallinan说，这一发现归功于甚大阵列天空巡天，该巡天正在甚大阵列的纬度对整个天空（大约80%的天空）进行成像，并且在过去七年中已经进行了三次成像.VLA调查的目的之一是检测发射明亮无线电辐射的短暂事件，例如超新星爆炸。然而，这颗因并合而“死去”的恒星发生超新星爆发，着实令人吃惊。对此，哈利南感慨万千：“我们在超大型天线阵列巡天中预测了很多可能的科学发现，但这个发现确实出乎我们的意料。”

　　责任编辑：邱雨馨

　　木府新媒体编辑部

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