北京大学东苏勃研究员率团队发现有史以来最强
来源:卡组网 发表于2019-07-06 07:24:50 编辑:高云翔
摘要: 超新星是某些恒星在生命结尾的剧烈迸发现象。近两千年前,我国地理学家就在《后汉书》中记载了人类史上最早观测到的一次超新星迸发。(这颗现称为

  超新星是某些恒星在生命结尾的剧烈迸发现象。近两千年前,我国地理学家就在《后汉书》中记载了人类史上最早观测到的一次超新星迸发。(这颗现称为SN 185的超新星被地理学家划归为Ia型)至今,人类记载了上万颗超新星迸发,其间最常见的类别便是Ia型。而2019年夏天发现的一颗超新星震动了地理学界——其迸发强度超过了Ia型超新星约两百倍,是“前记载保持者”的两倍以上。

  这颗名为ASASSN-15lh的极亮超新星是由北京大学科维理地理与天体物理研讨所“青年千人”研讨员东苏勃领导一支世界团队发现的。这一最新研讨成果以东苏勃为榜首作者、通讯作者身份宣布在2019年1月15日出书的《科学》(Science)杂志上。据《科学》文章报导,ASASSN-15lh间隔地球38亿光年,归于稀有的“极亮型超新星”宗族中的一员。它的发现有望为地理学家揭开极亮型超新星的迸发之谜供给重要头绪。

  图1:史上最强超新星迸发ASASSN-15lh的想像图。该图暗示了从超新星宿主星系中一颗间隔ASASSN-15lh约1万光年的行星上观看ASASSN-15lh迸发的情形。(图片制造:北京地理馆马劲)

  ASASSN-15lh到达的最高光度比太阳要强5700亿倍,是整个银河系千亿颗恒星总光度的20倍左右。东苏勃称:“ASASSN-15lh是迄今为止人类记载到的最强的超新星迸发。因为它辐射的能量太高,现在的超新星理论难以对它的迸发机制和能量来历给予令人满意的解说。”

  ASASSN-15lh是2019年6月由坐落智利安第斯山脉托洛洛山顶的两架14厘米口径“全天主动超新星查找项目”望远镜发现的。

  图2:“全天主动超新星查找项目”坐落智利安第斯山脉托洛洛山顶节点的两架14厘米口径的望远镜。地理学家们用它们发现了极亮超新星ASASSN-15lh(图片来历:维恩·洛京)

  在ASASSN-15lh发现当天,东苏勃和其合作者当即将有关消息公开给全球的超新星研讨者,以便人们能够更快、更好地进行观测。ASASSN-15lh引起了地理学家们的激烈爱好,世界上许多大型望远镜和美国NASA的“雨燕”太空望远镜立刻投入到了后续观测之中。时至今日,研讨者们还在从光学、X射线、射电等许多波段对这颗超新星进行继续观测。

  2019年6月21日,东苏勃在美国卡内基地理台的合作者运用坐落智利的2.5米杜邦望远镜摄影到了ASASSN-15lh的榜首条谱线。地理学家们用谱线来认证超新星抛射物中的化学组分和物理状况,为超新星归类并研讨其迸发的物理进程。 但是,ASASSN-15lh的谱线远异于“全天主动超新星查找项目”已发现的200多颗超新星,这使地理学家们起先感到十分困惑。

  在与搭档智利迪亚哥伯达里斯大学教授何塞·普利艾特和斯坦尼克评论后,东苏勃忽然意识到ASASSN-15lh或许归于极亮型超新星。依据他的估测,若ASASSN-15lh间隔咱们38亿光年远,那么它最杰出的谱线特征与2019年发现的一颗极亮超新星的光谱极为匹配。假如这个揣度是正确的,就应该能够在特定波长上看到超新星光线穿过宿主星系中气体发生的吸收谱线。而预期中的特征吸收谱线波长较短,需求运用掩盖满足蓝端光谱的仪器才干观测到。在接下来的几天,东苏勃和搭档们联络到了三架可摄影蓝端光谱的望远镜,惋惜数次观测都因为气候原因和仪器毛病功败垂成。十天之后,10米口径的“南非巨型望远镜”(SALT)总算成功摄影到了所需光谱,东苏勃的揣度被证明了!

  

  2019年7月1日北京时刻清晨两点,东苏勃收到了南非望远镜的观测信息。他说:“当看到南非望远镜摄影的光谱并意识到咱们发现了史上最强的超新星迸发时,我振奋得彻夜难眠。”

  后续的观测进一步印证了ASASSN-15lh的特性与以往发现的所谓的贫氢极亮型超新星(也称“I型极亮超新星”)有许多要害的共同之处。这些剧烈迸发发生的抛射物中勘探不到世界中最为丰厚的氢元素的痕迹。但是,除了其迸发强度出类拔萃之外,ASASSN-15lh的温度也远高于其它I型极亮超新星。别的,以往发现的I型极亮超新星多在暗淡的矮星系中,但ASASSN-15lh的宿主星系比银河系还要亮数倍。跟着超新星逐步变暗,后续观测将能够更好的研讨宿主星系,这对了解贫氢极亮型超新星的迸发环境具有重要意义。包含北京大学物理学院地理学系博士研讨生陈平在内的东苏勃团队将运用哈勃空间望远镜等强壮的地理仪器对该超新星和其宿主星系做进一步地纵深剖析和研讨。

  图3:超新星迸发前(左)和迸发后(右)的伪五颜六色图画。左图是4米望远镜上的暗能量相机摄影。右图是1米LCOGT望远镜网络摄影。东苏勃从我国科学院国家地理台有偿运用国外望远镜方案(TAP)获得了1米LCOGT望远镜网络的观测时刻。(左图由暗能量巡天项目供给。右图由本杰明·夏皮和“全天主动超新星查找项目”团队制造)

  解说极亮超新星动力机制最为盛行的理论之一是磁中子星模型。在这个模型中,恒星迸发后会在中心留传一颗有着极强磁场并飞速自转的中子星,这颗磁中子星的剧烈磁化星风可将爆破抛射物加热到高温然后发生辐射。但是,自发现后的仅四个月时刻里,ASASSN-15lh辐射的总能量就相当于太阳以现在的强度照射900亿年。如此之高的能量刚好超过了磁中子星理论模型所答应的上限。另一种或许解说是,ASASSN-15lh的辐射是由极高质量恒星迸发发生的数十倍太阳质量的放射性元素衰变导致的。

  图4:ASASSN-15lh光度随时刻改变的曲线与其它超新星的比较。在其峰值,ASASSN-15lh比常见的Ia型超新星强200倍,也比前迸发强度记载保持者iPTF13ajg亮两倍多。(图片由“全天主动超新星查找项目”团队制造。)

  东苏勃说:“ASASSN-15lh的发现对超新星迸发理论提出了一个全新应战。它或许会引发对极亮超新星全体的理论创新和更多的观测。咱们将拭目而待。”

  东苏勃于2019年当选中组部“千人方案(青年项目)”。这项研讨得到我国科学院先导B专项的支撑。

  附:

  “全天主动超新星查找项目”(ASAS-SN)是由美国俄亥俄州立大学牵头,包含东苏勃在内的世界合作项目。该项意图小望远镜阵继续不断地对整个夜空摄影,旨在查找忽然变亮的、首要包含超新星的“暂现天体”。俄亥俄州立大学教授、“全天主动超新星查找项目”首席科学家之一克里斯托弗·斯坦尼克教授说:“ASAS-SN是历史上首个继续不断地监测整个天空然后查找光学暂现天体的项目。科学上,每打开一扇新的观测世界的窗口,就会有激动人心的别致发现。而作出新发现的机会总是留给有预备的人。”

  相关媒体报导:

  科学美国人(Scientific American):

  华盛顿邮报(Washington Post):

  路透社(Reuters):http://uk.reuters.com/article/us-space-supernova-idUKKCN0US2J720190114

  探索频道(Discovery):http://news.discovery.com/space/astronomy/uber-bright-supernova-is-a-stellar-mystery-160114.htm

  天然杂志(Nature)的新闻:

  华尔街日报(Wall Street Journal):http://www.wsj.com/articles/astronomers-report-brightest-supernova-ever-observed-1452798001

  洛杉矶时报(Los Angeles Times):http://www.latimes.com/science/sciencenow/la-sci-sn-huge-supernova-20190114-story.html

  新科学家杂志(New Scientist):https://www.newscientist.com/article/dn28772-weve-found-the-brightest-ever-supernova-but-cant-explain-it/

  修改:江南

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