古代的超新星爆发事件
这一发生于2000年前的超新星编号为RCW 86,距离地球大约8000光年。但是尽管我们知道它的距离,关于它,我们仍然有诸多的谜团有待解答。
首先最明显的一点就是那次爆发留下的超新星遗迹现在看来明显过大:如果人的肉眼能看到红外线,那么你就会发现这一爆发产生的圆形遗骸已经占据了夜空中比满月还大的一块区域。
科学家们需要把所有线索拼接起来,找出其中的原因。他们调用了美国宇航局斯皮策空间红外望远镜,WISE探测器,并调出之前由钱德拉塞卡X射线空间望远镜和欧洲空间局所属XMM-牛顿空间天文台所收集的数据进行分析,终于找到了头绪。
他们发现RCW 86属于一类所谓的Ia型超新星。双星系统中,一颗和太阳类似的普通成员恒星逐渐年老,终于走向死亡。它收缩成一颗致密的白矮星。但是由于它属于一个双星系统,于是它开始从其伴星身上“盗取”物质。物质以吸积盘形式下降抵达白矮星的表面,在此过程中由于势能释放以及摩擦作用使白矮星的温度不断上升。
当这种吸积作用速度太快太剧烈时,白矮星的质量将不断增加,核心区温度急剧上升,最终在一瞬间引发剧烈爆炸,彻底摧毁白矮星。这种爆炸极为剧烈,其在1秒内发出的能量几乎相当于太阳在其整个主序星阶段发出能量的总和,因而极其明亮。
威廉姆斯说:“白矮星就像是一块已经燃烧完,但还冒着烟的煤渣。如果这时候你给它倒上一桶汽油,它立即又会再次燃烧。”
这项研究首次揭示一颗白矮星可以在自己周遭清出一个清空区,随后才发生Ia型超新星爆发。正是这一清空区可以解释为何RCW 86爆发遗迹会变得如此之大。当爆发发生时,大量碎屑物质急速向外扩散,由于周遭已经被清空,因而没有气体或尘埃阻挡减速。这就让超新星爆发产生的圆球状碎屑云得以迅速扩散至巨大的规模。