數小時內發現全新超新星,將成為有史以來研究最深入的恆星爆炸事件 數小時內發現全新超新星,將成為有史以來研究最深入的恆星爆炸事件

數小時內發現全新超新星,將成為有史以來研究最深入的恆星爆炸事件

數小時內發現全新超新星,將成為有史以來研究最深入的恆星爆炸事件

天文學家利用一台機器人望遠鏡和一些智慧型電腦演算法,在超新星爆炸後僅僅幾個小時就將其觀測到。現在,他們正爭分奪秒地利用地球上和太空中的盡可能多的望遠鏡,來觀測這顆恆星的死亡過程。

新超新星並不罕見,但這顆超新星卻十分獨特,因為它距離地球非常近——只有2100萬光年——而且它屬於對天文測量至關重要的類型。這顆名為PTF 11kly的超新星是迄今為止探測到的最年輕的超新星。

它出現在旋渦星系M101(又稱風車星系)中,這是一個相當大的旋渦星系(大小是銀河系的10倍),位於大熊座,也就是人們所熟知的北斗七星。這是一顆Ia型超新星,這種超新星亮度極高,常被用來測量星系間的距離。天文學家利用Ia型超新星作為標準燭光,證明了宇宙膨脹的速度之快,最後發現了暗能量。因此,Ia型超新星非常重要,而這次發現一顆距離我們如此之近的全新超新星,對天文學家來說無疑是一個令人興奮的消息。

據勞倫斯伯克利國家實驗室發布的新聞稿稱,帕洛瑪瞬變源巡天計畫(PTF)旨在即時觀測和發現天文事件,該計畫於本週早些時候發現了這顆超新星。首先,安裝在帕洛瑪天文台48吋塞繆爾奧斯欽望遠鏡上的機器人觀測系統掃描天空,並將資料傳輸到柏克萊實驗室的超級電腦。電腦利用機器學習演算法梳理PTF數據,並標記出有趣的天文現象。據勞倫斯伯克利國家實驗室稱,在發現11000光年外的PTF後幾個小時內,該系統就將其坐標發送給世界各地的望遠鏡,以便其他人進行觀測。

三個小時後,加那利群島的望遠鏡捕捉到了這顆超新星的光譜特徵;12小時後,使用凱克天文台和利克天文台的天文學家確定它是一顆Ia型超新星。這使得加那利群島觀測到的光譜成為迄今為止最早的Ia型超新星光譜。隨後,天文學家向NASA發出緊急請求,希望使用哈伯太空望遠鏡,該望遠鏡將於本週末觀測這顆超新星。

在「糟糕的天文學」(Bad Astronomy)網站上,菲爾·普萊特(Phil Plait)解釋說,Ia型超新星的形成是由於一顆密度極高的白矮星從其伴星吸取物質。如果白矮星吸取的物質夠多,它就能開始將氫聚變成氦,最終導致整顆恆星爆炸。這種巨大的能量釋放使得超新星非常明亮,因此可以用來測量星系際距離。人們認為所有Ia型超新星的爆炸方式都類似,這使得它們可以作為標準基準——用天文術語來說就是標準燭光。 (點擊進入「糟糕的天文學」網站,了解這顆超新星對天文學可能意味著什麼。)

天文學家的一項偶然發現或許讓他們得以窺見超新星的前身星。普萊特指出,哈伯太空望遠鏡在2002年拍攝的影像顯示,在距離PTF(可能是指某個超新星爆發源)11千光年處,有兩顆非常接近的紅巨星。如果附近存在一顆白矮星,它可能會從其中一顆紅巨星吸取物質,從而引發失控的核融合事件,最終導致超新星爆發。後續觀測將有助於證實這一點。

加州大學聖塔芭芭拉分校和拉斯昆布雷斯全球望遠鏡網絡的天文學家安德魯·豪厄爾表示,如此早期地觀測到這顆超新星,將使天文學家得以窺見其最外層,從而了解這顆爆炸恆星的特徵。他在一份新聞稿中說道:“當你這麼早就觀測到它們時,你甚至可以看到混雜在爆炸中的未燃燒的恆星碎片!這真是太不可思議了。我們正在找到新的線索,以解開困擾我們70年的超新星起源之謎。儘管我觀測過數千顆超新星,但我從未見過這樣的景象。”

你也可以看到它。據勞倫斯伯克利國家實驗室和牛津大學的天文學家稱,這顆超新星每晚都在變得更亮,未來幾週內,用一副不錯的雙筒望遠鏡就能觀測到它。北半球的最佳觀測時間是傍晚暮暮剛過的時候。

[柏克萊實驗室,糟糕的天文學]