天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型 Ia 型超新星爆炸機制,稱為“雙重引爆”模型,這可能在白矮星達到臨界質(zhì)量之前引發(fā)爆炸。這一發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了現(xiàn)有的超新星亮度標(biāo)準(zhǔn),可能影響對宇宙膨脹的測量。
天文學(xué)的一個研究課題,就是探討 Ia 型超新星是如何被觸發(fā)的。現(xiàn)有的共識是,這些超新星被認為是白矮星的爆炸導(dǎo)致,通常是由額外的物質(zhì)添加到白矮星上,讓其達到臨界質(zhì)量并引發(fā)失控的融合反應(yīng)。
然而,一種新的假設(shè)提出,即使白矮星沒有達到臨界質(zhì)量,其表面的較小爆炸也可能重啟融合。
白矮星是類似太陽質(zhì)量恒星演化的最終產(chǎn)物,主要由碳和氧組成。如果它們存在于雙星系統(tǒng)中,伴星可以提供額外的物質(zhì),幫助白矮星達到融合所需的臨界質(zhì)量。
天文學(xué)家認為有兩種可能的途徑:一種是白矮星從伴星那里吸取物質(zhì),另一種是雙星系統(tǒng)中的另一個成員形成第二顆白矮星,兩者碰撞引發(fā)爆炸。
研究人員最新發(fā)現(xiàn)了一種名為“雙重引爆”的新型超新星爆炸機制。這種機制可能不需要太多的額外物質(zhì),只需在白矮星表面積累足夠的氦即可。一旦氦開始融合,整個白矮星表面將迅速跟隨,引發(fā)第一次引爆。
第一次引爆會導(dǎo)致壓縮白矮星中心的碳-氧部分,達到融合所需的密度,從而引發(fā)第二次引爆。這種機制允許白矮星在達到足夠質(zhì)量之前爆炸,挑戰(zhàn)了我們對超新星亮度的理解。
為了驗證這一假設(shè),研究人員觀察了一個名為 SNR 0509-67.5 的超新星遺跡。這個遺跡位于大麥哲倫云中,已有 300 多年的歷史。通過使用大型望遠鏡上的光譜儀進行成像,他們發(fā)現(xiàn)了一種類似“硫磺三明治”的結(jié)構(gòu),其中鈣元素在兩層之間。
這一發(fā)現(xiàn)表明,如果 Ia 型超新星可以在低于直接引燃核心所需的物質(zhì)質(zhì)量下爆炸,那么它們可能不如我們認為的那樣均勻明亮。
這可能會影響我們對宇宙膨脹的測量。然而,研究人員指出,如果存在第二顆足夠接近的白矮星,那么超新星遺跡也可能在其上引發(fā)雙重引爆,會導(dǎo)致難以區(qū)分兩種情況。