LCO和NASA开普勒确定超新星起源！

博科园

Lv.27微波波长

博科园VIP5

靓号：201486

国庆快乐

博科园AI人工智能助手图灵

[ AI在线 ] 4.0大模型 AI对话 AI绘画 AI音乐…

hi 人类

拉斯坎布雷斯天文台(LCO)的天文学家是一个国际科学家团队成员，该团队利用美国国家航空航天局(NASA)的开普勒(Kepler)卫星捕捉到了一颗Ia型超新星爆炸几分钟后的罕见景象。这颗被命名为SN 2018oh的超新星在最初几天的亮度比预期要高。亮度的增加表明它撞上了附近的伴星。越来越多的证据表明，这些热核超新星中，有一些(但不是全部)有一颗大的伴星引发了爆炸。位于加州戈莱塔的拉斯坎布雷斯天文台(LCO)是一个由21个机器人望远镜组成的全球网络，为了支持NASA的任务，它获得了描述这颗超新星的一些最佳数据。

博科园-科学科普：李文雄（音译）是今天发表的三篇关于这一发现的论文中的一篇的主要作者，他在LCO工作时，大部分研究正在进行中。另外五名隶属于加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)的LCO天文学家也对其中两篇论文做出了贡献。了解Ia型超新星的起源至关重要，因为它们被用作宇宙学中绘制距离的标准烛光。它们被用来发现暗能量，这种神秘的力量导致宇宙加速膨胀。天文学家早就知道超新星是一颗致密白矮星的爆炸（白矮星的质量与太阳相当，但只有地球的半径，一茶匙白矮星重约23000磅）引发爆炸的原因还不太清楚。

Ia型超新星起源系统的构想，白矮星(右图圆盘中央的小点)从伴星(左图)窃取物质。当它偷了太多的物质时，白矮星就会爆炸。这颗超新星爆炸撞击了这颗伴星，导致亮度增加了几天。图片：NASA

一种理论认为爆炸是两颗白矮星的合并，另一种说法是，第二颗恒星根本不是白矮星，而是一颗正常大小、甚至是巨大的恒星，只有一部分物质被白矮星丢失，从而引发爆炸。在这个理论中，爆炸然后撞向幸存的第二颗恒星，导致超新星在最初的几个小时非常明亮。对NASA来说，验证这一理论是如此重要，以至于开普勒号卫星生命的最后几个月的一些时间都致力于寻找这一现象。开普勒望远镜每隔几分钟就能在大范围的天空中获取数据的能力是独一无二的，它使科学家们能够在爆炸的最初时刻——有史以来最早的时刻——观察到这类超新星，当开普勒卫星观测到一颗超新星时，它需要其他仪器的支持。

由于这颗卫星只能测量光的亮度，只能看到黑白光，天文学家还使用地面望远镜观察彩色的爆炸，并获得光谱，以揭示其化学特征。普通的地面望远镜不具备开普勒望远镜的巨大视野，而且由于地球自转的限制，只能在当地夜间观测。拉斯坎布雷斯天文台的望远镜网络遍布全球，它总是在黑暗中准备好望远镜。LCO网络和开普勒一样，可以在同一地点观测24小时甚至更长时间。LCO超新星研究小组负责人安迪·豪厄尔(Andy Howell)说：开普勒和拉斯坎布雷斯天文台的能力是如此互补，多年来一直梦想把它们结合起来，研究Ia型超新星的起源。看到它终于发生了，真是太神奇了。

开普勒卫星通常在轨道上向后指向远离地球的地方。美国国家航空和宇宙航行局认为，这是必要的，既要保护卫星的光学免受碎片，又要避免地球的强光压倒敏感的探测器。从开普勒望远镜看到的这个方向的目标在很长一段时间内不能从地面望远镜看到。随着开普勒接近生命的尽头，美国国家航空航天局决定冒险在其轨道上将望远镜对准前方。这使得LCO可以在开普勒观测超新星的同时获取数据。以科学的名义与开普勒一起冒险，这充分体现了他们在NASA的探索精神。这并不是第一次在热核超新星的早期光线中看到扭曲现象，在2012年、2014年和2017年的超新星中也发现了类似的效应。

超新星爆炸(褐色)撞击伴星的模拟，这导致一些超新星喷出物发出蓝光，并在喷出物上形成一个洞，结果是爆炸后不久超新星的亮度发生了碰撞。图片：Dan Kasen (Berkely/LBNL)

拉斯坎布雷斯天文台是唯一一个在所有这些研究中发挥作用的机构。结果的解释并不总是直截了当。2012年的事件数据很少，2014年的那颗是一颗非常不寻常的超新星。2017年的一颗未能与其他理论预测相匹配，这些理论预测与一颗拥有大伴星的超新星有关。即使是这颗新的超新星也不是没有争议——这个大型国际研究小组的一些科学家认为，其他的解释也可以解释这颗超新星奇怪的早期行为。LCO的科学家、两篇论文的合著者柯蒂斯·麦卡利(Curtis McCully)说：这非常令人兴奋，因为这是一个罕见的案例，作为观察者，我们必须去寻找从计算机模拟中预测到的东西。

对SN 2018oh和其他类似超新星的进一步观察可能会在其爆炸后的早期解决关于其奇怪行为的争议。美国国家航空航天局(NASA)的开普勒(Kepler)耗尽了气体，而拉斯坎布雷斯天文台(Las Cumbres Observatory)才刚刚起步。有了像LCO机器人望远镜网络和开普勒航天器这样的新技术，我们已经走出了静态照片的时代，进入了宇宙的动态照片时代:这是天文学中一个非常激动人心的时代，因为我们正在寻找夜晚真正碰撞的东西。