我们经常认为超新星爆炸对于大型恒星来说是不可避免的。大恒星耗尽燃料,重力使其核心坍塌,BOOM!
但天文学家长期以来一直认为,至少有一种类型的大恒星没有以超新星结束。它们被称为沃尔夫-拉叶星,被认为以核心悄然坍缩成黑洞而告终。但一项新的发现发现,它们终究可能成为超新星。
Wolf-Rayet恒星是已知质量最大的恒星之一。它们正处于短暂生命的尽头,但它们不是简单地耗尽燃料和爆炸,而是用极其强大的恒星风将外层推出。
这产生了一个富含电离氦,碳和氮的周围星云,但几乎没有氢。剩余恒星的表面温度可以超过200,000 K,使它们成为已知最亮的恒星。
但由于大部分光线都在紫外线范围内,因此它们对肉眼来说并不是特别明亮。
即使狼-拉耶星的外层被抛弃,中心星仍然比太阳大得多。所以你会认为它变成超新星只是时间问题。
无论元素周期表聚变发生多远,它最终都会耗尽燃料,导致核心坍缩超新星。
但是我们可以看到超新星内部元素的光谱,我们从未见过与沃尔夫-拉叶星相匹配的光谱。随着我们对超新星的发现变得司空见惯,一些天文学家开始怀疑沃尔夫-拉叶星是否安静地死亡。
这个想法是,它们会抛弃足够的外层,剩下的核心最终会直接坍缩成黑洞。不需要巨大的爆炸。对一颗大颗恒星的无声死亡。
这项最新研究表明,至少有一些Wolf-Rayet恒星确实成为超新星。该团队研究了一颗名为SN 2019hgp的超新星的光谱,该光谱是由Zwicky瞬态设施(ZTF)发现的。
超新星的光谱具有明亮的发射光,表明碳,氧和氖的存在,但不是氢或氦。当研究小组更仔细地观察数据时,他们发现这些特定的发射线并不是由超新星的元素直接引起的。
相反,它们是以超过1,500公里/秒的速度从恒星膨胀的星云的一部分。
换句话说,在超新星发生之前,前身恒星被富含碳,氮和氖的星云包围,同时缺乏氢和氦的较轻元素。星云的膨胀一定是由强恒星风驱动的。
这与Wolf-Rayet恒星的结构非常匹配。因此,看起来SN 2019hgp是Wolf-Rayet超新星的第一个例子。从那时起,类似的超新星也被探测到。
由于这颗超新星是通过周围星云的光谱识别的,因此目前尚不清楚爆炸是一颗简单的超新星,还是一个更复杂的混合过程,其中恒星的上层爆炸,而核心直接坍缩到黑洞中。需要更多的观察来确定细节。
显而易见的是,至少有一些Wolf-Rayet恒星不会默默地进入黑夜。
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