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  据美国物理学组织网报道,在好莱坞大片《生死时速》中,犯罪分子在一辆巴士上安装了一枚特殊炸弹,如果车速减至50英里/小时就会自动爆炸。目前科学家最新一项研究显示,宇宙中一些高速旋转的衰老恒星,当它们减速时就会演变成超新星爆炸。目前可能银河系内潜藏着数千颗这样的“定时炸弹”。

超新星爆炸艺术图

  哈佛-史密森尼天体物理学中心天体物理学家罗赞-迪斯特凡诺(RosanneDiStefano)说:“虽然迄今我们并未在银河系内发现任何一颗‘定时炸弹’,但是这项研究表明之前我们的探索方法是错误的,目前通过该研究提供了搜寻超新星前体的新方法。”

  迪斯特凡诺和同事称,这种特殊的恒星爆炸叫做Ia型超新星,该现象通常出现于衰老、结构紧密的白矮星。

  白矮星是停止核聚变的恒星残骸,其质量可达到太阳的1.4倍,这一数值也被称为“钱德拉塞卡极限”。一些较强引力作用崩溃白矮星支撑作用力,压缩白矮星并点燃核聚变,从而导致这颗恒星爆炸分解。

  白矮星超越“钱德拉塞卡极限”质量出现Ia型超新星爆炸的途径有两种:从施主性恒星(donorstar)获得吸积气体,或者两颗白矮星发生碰撞。此前多数天文学家更倾向于第一种方式,如果第一种方式是正确的,那么我们应当看到一些迹象,但在多数Ia型超新星爆炸中却并未发现。例如:我们应当探测到恒星爆炸附近存在少量氢气和氦气,但是我们却并未探测到。

  在白矮星演变超新星爆炸过程中,并未发现从施主性恒星获得的吸积气体,或者超新星爆炸过程出现这颗伴星分离现象。同时,天文学家在超新星衰减从视线中消失的过程中也并未发现施主性恒星。

  迪斯特凡诺和她的同事认为白矮星旋转可以解释这一谜团。自旋加快和自旋减慢过程可在吸积和爆炸时间之中产生一个较长的延迟,当一颗白矮星获得质量,它将获得角动量(angularmomentum),从而加速其旋转。如果这颗白矮星旋转过快,当它超越1.4倍太阳质量的界线,将变成一颗超级钱德拉塞卡极限质量恒星。

  一旦吸积作用停止,白矮星将逐渐减速,最终自旋不足以抵抗自身重力,演变成为Ia型超新星。迪斯特凡诺解释称,我们的研究提出了一个全新解释,显示白矮星自旋加快和自旋减慢对于超新星演变具有重要作用。因此天文学家必须认真考虑到角动量对于白矮星吸积演变过程的影响,尽管这是一项非常难懂的科学。

  自旋减慢过程在白矮星吸积结束和演变超新星爆炸之间产生10亿年延迟时间,这将使伴星逐渐老化并进化成为第二颗白矮星,同时任何环绕周围的物质将消散。

  在银河系,科学家评估每隔千年将出现3颗Ia型超新星,如果一颗典型的超级钱德拉塞卡极限质量恒星需要数百万年时间自旋减慢并爆炸,那么在距离地球数千光年的太空中将存在着数十个超新星前体系统。

  这些超新星前体很难被探测到,然而未来全景式巡天望远镜和快速反应系统(Pan-STARRS)大型巡天望远镜(LargeSynopticSurveyTelescope)进行的太空广域勘测将有望发现这些超新星前体。

  荷兰拉德伯德大学雷斯穆斯-沃斯(RasmusVoss)是该项研究合著作者,他说:“我们目前在银河系内尚未发现任何超级钱德拉塞卡极限质量恒星,但是我们将进一步展开探索努力搜寻它们!”

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channelId 1 1 白矮星减速将变超新星 银河潜伏“定时炸弹” 1 据美国物理学组织网报道,在好莱坞大片《生死时速》中,犯罪分子在一辆巴士上安装了一枚特殊炸弹,如果车速减至50英里/小时就会自动爆炸