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恆星生與死:開普勒捕捉罕見超新星爆發

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開普勒太空望遠鏡示意圖。

【新三才首發】美國宇航局(NASA)的開普勒太空望遠鏡是在太空中觀察宇宙的獨特視野。雖然已經在2018年於運行九年後耗盡燃料正式退役,但三年後的今天,NASA發佈了開普勒太空望遠鏡當時觀察到的超新星爆炸場景,讓人們更能夠認識恆星的生與死。

10億年前,一顆黃色超巨星,比太陽大100倍的恆星,坍縮到自己身上然後反彈回來,當它在災難性爆炸中膨脹時發出衝擊波和碎片。當時開普勒太空望遠鏡正朝著那個方向看。雖然恆星可以存活數十億年,但它們通常會在幾週內死亡,而實際的爆炸和衝擊波本身僅在幾天內可見。

澳大利亞國立大學博士生、本月發表在《皇家天文學會月刊》上一項研究的主要作者帕特里克·阿姆斯特朗(Patrick Armstrong)表示:「我們看到的光實際上是在10億年前離開那顆恆星的。」

如果開普勒有一種超能力,那就是它能夠將一顆恆星的亮度測量到百分之一的一小部分——它配備了精確的光度測量技術,可以跟踪恆星因為行星通過的眩光引起的微小變暗。

該研究的合著者之一、澳大利亞國立大學阿姆斯特朗的導師布拉德·塔克(Brad Tucker)一直在研究開普勒自 2013 年以來發回的信息。塔克說:「在普通星系中,大約每100年就會有一顆恆星爆炸,而開普勒使我們能夠監測數以萬計的星系。」他補充說,他相信這台望遠鏡仍然可以提供很多東西。基於開普勒數據的超新星新研究可能會在未來幾個月內發表。

「開普勒給我們提供瞭如此多的數據,而且以如此獨特的方式,需要很長時間來仔細研究、分析和研究。因此,我認為即使在未來,我們也會繼續使用開普勒的資料。」

超新星數據是史無前例的,首次提供了一個清晰的視圖,可以清楚地了解在恆星生命結束時穿過恆星的衝擊波的進程——從爆炸的最早時刻開始。

開普勒每隔30分鐘,就會拍一張它所看到的照片。相比之下,地面望遠鏡只能在夜間進行觀測。阿姆斯特朗解釋說:「通過地面望遠鏡和開普勒望遠鏡觀察的區別在於看幻燈片和看電影的區別,因此我們對所看到的高質量數據感到非常興奮。」

這次發表的超新星名字是SN2017jgh,該研究有望幫助提高科學家們對恆星如何生存和死亡的理解。研究超新星可以揭示恆星的許多細節,包括它的大小和組成。爆炸本身會產生質子和中子的原始湯,最終會導致新行星和恆星的誕生。研究超新星也有助於回答一些關於宇宙的重大問題。

阿姆斯特朗解釋說,分析特定種類超新星的光可以讓研究人員確定宇宙膨脹和加速的速度。「所有這些都與我們對宇宙從何而來、由什麼構成以及諸如此類的事情的理解有關。」他說。

「我們開始以前所未有的方式真正地看待宇宙。」塔克說。「我們以為宇宙是一個有點靜止的地方,許多事物不會改變,或者事物會持續數十億年,但我們觀察得越多,我們就越意識到我們的宇宙是多麼的動態和演化。」

(編譯:王明真)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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