距离地球仅150光年,有一个“注定毁灭的螺旋状恒星对”,在太空尺度上几乎就是我们的邻居。这个罕见的、大质量且紧凑的双星系统中的恒星正朝着彼此碰撞,这将导致一种特殊的超新星爆发。天文学家预计它们将以Ia型超新星的形式爆炸,届时其亮度将是月亮的10倍。这项发现的细节发表在4月4日《自然天文学》杂志的一项研究中。
什么是Ia型超新星?
在太空中,超新星是恒星的爆炸。它们会产生明亮的能量和光芒爆发,其亮度足以短暂盖过星系的光芒。
Ia型超新星是一种特殊的宇宙爆炸。它们发生在白矮星——恒星致密的残余核心——吸收过多质量时。然后,前恒星无法承受自身的引力而爆炸。根据NASA的数据,Ia型超新星很罕见,在银河系中大约每500年发生一次。相比之下,普通超新星大约每世纪发生两到三次。
天文学家长期以来一直预测,两颗相互绕转的白矮星是大多数Ia型超新星爆炸的原因。虽然这对恒星轨道很近,但理论上较重的那颗会从其伴星那里积累物质。这种吸引会导致其中一颗或两颗恒星爆炸。
近在咫尺
一支天文学家团队首次观测到了一个注定要在这项新研究中以Ia型超新星结束的双星系统。这些恒星离我们很近,这又是一个额外的优势。
“多年来,我们一直在期待一个本地的、大质量的双白矮星系统,所以当我第一次在这个银河系门前发现这个总质量非常高的系统时,我立刻兴奋起来,”论文合著者、英国华威大学天文学家James Munday在一份声明中表示。
这对白矮星正悠闲地相互绕转,其轨道周期超过14小时。经过数十亿年,引力波辐射将导致两颗恒星螺旋式地向内靠近,直到超新星事件开始。届时,它们将移动得如此之快,以至于完成一次轨道只需要30到40秒。
这个新星系也是迄今为止确认的同类中最重的,其质量约为我们太阳的1.56倍。天文学家表示,以这个质量,它们注定会爆炸。然而,这预计还要 230亿年才会发生。尽管离地球很近,但预计不会危及我们的家园。
“这是一个非常重要的发现,”论文合著者、华威大学天文学家Ingrid Pelisoli在一份声明中表示。“在我们的银河系门前发现这样的系统,表明它们必须相对普遍,否则我们将需要到更远的地方去寻找,搜索我们银河系更大范围的区域才能遇到它们。”
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展望230亿年后的未来
在这个星系的超新星事件中,预计质量将从一颗白矮星转移到另一颗。根据该团队的说法,结果将是一次“通过四重爆炸罕见而复杂的超新星爆炸”。
在质量增加的白矮星表面,当它积累物质时,表面将首先爆炸。它的核心将第二次爆炸,并将物质向四面八方喷射。随后的物质将与另一颗白矮星碰撞,并重复整个过程,进行第三次和第四次爆炸。
这四次爆炸的能量水平将大约是人类最强大的核弹的一千万亿倍,并将完全摧毁恒星。所以,在230亿年后,这次超新星将在夜空中呈现为一个非常强的光点。它的亮度将比我们太阳系最大的行星木星亮20多万倍。
该团队目前正在survey天空,寻找其他Ia型超新星的起源点。
“我们一点一点地在接近解开Ia型爆炸起源的谜团,”Pelisoli说道。