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天文学家:有东西爆炸了,但我们不知道是什么?

2021-5-1 55 5/1

人类对天体的了解甚少,但我们对一些天体的真是身份大约有几个猜想,但细节仍是模糊的。例如狐狸座CK是非常明显的是一颗双极星云,其中包含气体和灰尘,并呈现出一个沙漏的形状。

我们知道它在1670年晚期形成的。当时一颗狐狸座的恒星向外爆发出巨大的能量。以至于之前观测不到的恒星,用肉眼也可以轻松看到。

天文学家:有东西爆炸了,但我们不知道是什么?

但它究竟是什么?到底是什么导致了这颗恒星突然变亮,并迅速释放带有巨大能量的凤呢?

我(作者,菲尔·普雷特)早在2018年写过一篇关于它的文章,当时天文学家们假设它来自一颗棕矮星——重于行星,但轻于恒星,这颗棕矮星距离一颗白矮星过近,并被白矮星强大的引力扯成了碎片。另有其他假说,但通常都与两颗恒星相撞有关。

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所有假说都建立在狐狸座星云位于太阳系2000光年之外上,这一数据是多方以不同方式测量得出的。但最新的观测指出,狐狸座星云还要更远。一组天文学家展示了狐狸座星云距离太阳系应有10000光年以上,是原来数据的五倍。

这一观测改变了之前一切假想。例如1670年的现象比我们想象的拥有更多的能量,气流速度更快,而解释这一现象的一切假说全部坍塌。

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上图:狐狸座CK为双极星云。1670年事件的结果导致了它中心的两束扩张气体向外散发。图像来源:国际双子星天文台,国家红外天文研究实验室,国家科学基地,大学天文研究协会,特维斯·莱克特(阿拉斯加大学),詹·米勒(双子星天文台,国家科学基地),马蒂·萨曼妮与戴维德·马丁。

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科学家们在位于夏威夷的双子星天文台观测到了这一数据。他们将注意力集中到了红外区域,并将光线分解成许多非常窄的区间,这样所测量出的气体速度将更加准确。早前的观测在这一领域并无差错,但将注意力放在了星云的内部,靠近恒星,那里的气体速度并不像在表层时一样快。这次科学家们主要观测了表层气体(图中的红色短线),他们假设气体达到这一距离时速度最快。

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科学家们发现这些区域的气体远离中心的速度是惊人的2100km/s,这一速度只需要不到三秒横跨北美洲。

科学家们将这一次的观测结果与十年前的进行了对比,他们可以明显的看出气体在这一段时间内移动了。移动的距离可以被测量出来,加上所测出的速度,科学家们可以计算出狐狸座星云与地球的距离。:10400光年,比之前想象的要远了五倍。

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但如果狐狸座星云要比我们想象的遥远,1670年事件所产生的能量比之前预想的要强得多,以至于在更远的距离观测到同样的亮度。事实上,最新计算显示能量约有原计算的25倍。(物体的亮度与两者之间距离的平方成正比,五倍远的距离意味着25倍的能量。)在能量最高时,狐狸座星云的亮度是太阳的七百万倍。

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上图:双子星天文台可见光观测图像(蓝色)与次毫米波阵列望远镜的观测图像(红色)结合在一起,展示了一个复杂的,沙漏形状的气体与尘埃向外扩张。(图像:欧洲南方天文台,T.卡明斯基)

以上一切最新的观测让恒星相撞的假说不再成立,它们所产生的能量远远不够。但这就将1670年事件放在了一颗尴尬的位置上。它的能量没有达到超新星爆炸的高度,但是典型新星的十五倍(当白矮星之上的物体逐渐堆积后,它将最终在一场核热中爆炸。)天文学家们将其称为短暂中级亮度视觉时间(简称ILOT)。

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究竟是什么为1670年事件提供了能量?一种可能,是一颗大体积恒星在它的生命结束之前经历了“后期热脉冲”——恒星核通过不稳定的聚变释放出一股巨大的能量。这种能量等级与ILOT相近,并能够将恒星的外围一层完全冲散,形成一个迅速扩张的星云。但我们仍没有掌握这种现象的细节,其他一切猜想包括大型陨石撞击一颗白矮星,一颗巨大的蓝星经历了某种喷发,或者是一例非常特别的经典新星。

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但一切都在猜想的阶段,有了新的数据,谁都不能确定究竟是什么给狐狸座星云提供了能量。

这是宇宙抛给我们的另一个谜团,答案也许是我们根本没有考虑过的事情,或者是一系列高于,或者低于平常能量的已知事件。但无论答案是什么,狐狸座星云都让人激动不已。

我(作者)认为这些猜想将会指向更多观测来得到一个答案。如果宇宙中有什么新型的爆炸,我确定天文学家们会将它追查到底,我们热爱这类的工作!

BY: syfy

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