28 年 2024 月 XNUMX 日 (Nanowerk新闻）人类长期以来一直向天空寻求答案。关于超新星（恒星爆炸）的记载可以追溯到几千年前，但尽管我们今天知道这些事件创造了生命本身的基石，但导致恒星爆炸的条件仍然是一个谜。魏茨曼科学研究所的研究人员现在在更好地理解这些迷人现象方面取得了重大进展，正是这些现象创造了我们和我们所知道的一切。凭借运气和决心，他们能够从千载难逢的超新星中收集数据。他们的研究结果发表在 自然 (“超新星2023ixf复杂的星周环境”）。直到最近，超新星还被认为是一种极其罕见的现象——在我们的银河系中最多一个世纪发生一次，而最后一次可观测到的爆炸发生在数百年前。望远镜技术的进步无助于重现它们对我们祖先产生的惊人影响，他们可以目睹超新星以一亿个太阳的强度照亮夜空。然而，这些进步通过帮助识别遥远星系中的超新星以及提供比以前更多的数据来弥补这一点。尽管如此，同样的问题仍然存在：由于我们无法预测爆炸的发生，天体物理学家通常必须扮演太空考古学家的角色，在事件发生后到达现场，并试图从遗迹中拼凑信息。 “这就是这颗特殊超新星与众不同的原因，”魏茨曼粒子物理和天体物理系 Avishay Gal-Yam 教授小组的博士生埃雷兹·齐默尔曼 (Erez Zimmerman) 说。 “我们第一次能够在超新星发出的光从嵌入爆炸恒星的星周物质中发出时密切跟踪超新星。”简单来说，这相当于在谋杀还在发生的时候就到达了犯罪现场。科学家们首先承认他们非常幸运。加尔亚姆的团队申请了美国宇航局哈勃太空望远镜的研究时间，希望收集与环境相互作用的任何超新星的紫外光谱数据。相反，他们有机会实时目睹数十年来最接近的超新星之一：一颗红色超巨星在邻近的梅西耶 101 星系中爆炸。
图为：超新星 2023ixf 发生在 Messier 101（也称为风车星系）。该图像是使用 21 年 22 月 23 日、2023 日和 2023 日夜间的望远镜数据拍摄的。图片来源：Travis Deyoe，亚利桑那大学莱蒙山天空中心（Hosseinzadeh 等人，101）幸运的是，他们的决心得到了回报。通过分析从 NASA 的哈勃和斯威夫特卫星以及全球许多最好的望远镜收到的紫外线和 X 射线数据，研究人员能够绘制出爆炸恒星的两个外层，并提出了一个非凡的假设。 “对爆炸中释放出的星周物质以及超新星爆发前后该物质的密度和质量的计算显示出差异，这使得缺失的质量很可能最终形成于爆炸后形成的黑洞中。 Gal-Yam 团队的博士生 Ido Irish 表示：“爆炸的原因通常很难确定。” “明星在晚年的行为非常不稳定，”盖尔·亚姆说。 “它们变得不稳定，我们通常无法确定其中发生了哪些复杂的过程，因为我们总是在事后启动取证过程，此时大部分数据已经丢失。”由于恒星距离很近，而且收集到的数据质量很高，“这项研究提供了一个独特的机会，可以更好地了解导致恒星生命终结和最终形成全新事物的机制，”齐默尔曼说。构成Messier XNUMX前红超巨星的物质会发生什么？我们可能永远不会找到答案，但超新星的后期阶段仍在进行中，新的数据仍在不断出现。因此，这项研究和随后的其他研究可能会帮助我们更好地了解我们是如何来到这里的。
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当然，虽然幸运女神提供了机会和手段，但研究人员仍然需要收集数据，这需要大量的努力。这颗超新星是在周五、周末开始时在以色列发现的，就在周末之前在巴尔的摩太空望远镜科学研究所（哈勃望远镜的运营中心）发现的。让事情变得更加复杂的是，这件事发生在齐默尔曼婚礼前两天。该团队坚持不懈，在同一个星期五通宵达旦地在千钧一发之际向美国宇航局提供了必要的测量结果。 “作为一名科学家，你必须如此迅速地采取行动，这是非常罕见的，”盖尔·亚姆说。 “大多数科学项目不会在半夜发生，但机会出现了，我们别无选择，只能做出相应的反应。”由于其坐标，这个机会具有双重吸引力。该团队不仅成功地让行动迟缓的哈勃望远镜采取正确的角度来记录必要的数据，而且由于爆炸相对较近，事实证明哈勃望远镜之前已经在宇宙的这个区域进行过多次记录。借助美国宇航局的档案，盖尔-亚姆团队和许多其他小组的成员能够获取这颗恒星最终消亡之前的数据——当时它还只是一颗处于生命最后阶段的红超巨星——从而绘制出了最完整的恒星图景。有史以来的超新星：它的最后几天和死亡的综合体。
图为：超新星 2023ixf 发生在 Messier 101（也称为风车星系）。该图像是使用 21 年 22 月 23 日、2023 日和 2023 日夜间的望远镜数据拍摄的。图片来源：Travis Deyoe，亚利桑那大学莱蒙山天空中心（Hosseinzadeh 等人，101）幸运的是，他们的决心得到了回报。通过分析从 NASA 的哈勃和斯威夫特卫星以及全球许多最好的望远镜收到的紫外线和 X 射线数据，研究人员能够绘制出爆炸恒星的两个外层，并提出了一个非凡的假设。 “对爆炸中释放出的星周物质以及超新星爆发前后该物质的密度和质量的计算显示出差异，这使得缺失的质量很可能最终形成于爆炸后形成的黑洞中。 Gal-Yam 团队的博士生 Ido Irish 表示：“爆炸的原因通常很难确定。” “明星在晚年的行为非常不稳定，”盖尔·亚姆说。 “它们变得不稳定，我们通常无法确定其中发生了哪些复杂的过程，因为我们总是在事后启动取证过程，此时大部分数据已经丢失。”由于恒星距离很近，而且收集到的数据质量很高，“这项研究提供了一个独特的机会，可以更好地了解导致恒星生命终结和最终形成全新事物的机制，”齐默尔曼说。构成Messier XNUMX前红超巨星的物质会发生什么？我们可能永远不会找到答案，但超新星的后期阶段仍在进行中，新的数据仍在不断出现。因此，这项研究和随后的其他研究可能会帮助我们更好地了解我们是如何来到这里的。
