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朱雀X射线卫星揭示白矮星的爆发前质量

em一项新发表的研究表明,超新星遗迹3C 397是一颗单一的白矮星,它可以从正常的伴星上积累物质。白矮星因其质量接近1.4太阳质量而爆炸。 / em

利用日本领先的朱雀X射线卫星的档案资料,天文学家已经确定了数千年前爆炸的白矮星的爆炸前质量。这一测量结果强烈表明,这次爆炸只涉及一颗白矮星,排除了一个确定的替代方案,涉及一对合并的白矮星。

美国宇航局戈达德太空飞行中心天体物理学家,美国马里兰州格林贝尔特的一位天文学家说,“越来越多的证据表明,这两种机制都产生了我们所说的Ia型超新星。” “要了解这些恒星如何爆炸,我们需要用朱雀那些敏感仪器详细研究这些碎片。”

研究人员分析了名为3C 397的超新星遗迹的档案观察资料,该遗迹位于天鹰座约三万三千光年远的地方。天文学家估计,这颗恒星残骸云一直在扩张1000至2000年,使得3C 397成为中年残余物。

该团队使用朱雀的X射线成像光谱仪的数据清楚地检测了对称量白矮星至关重要的元素。 2010年10月的能量在5,000到9,000电子伏特之间的观测结果提供了19小时的总有效曝光时间。

来自美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜的红外数据提供了深入了解膨胀的残余物在进入星际空间时收集的气体和尘埃的数量。从2005年4月的观测结果来看,3C 397已经比原来的白矮星大了18倍。因此,该小组得出结论认为,冲击波彻底加热了残余的最内部分。

大多数与太阳类似的低质量和中质量恒星将以白矮星结束他们的日子。一个典型的白矮星大约和我们的太阳一样大,但大致与地球相当。这使得科学家们知道的最密集物体中的白矮星超过了中子星和黑洞。

宾夕法尼亚州匹兹堡大学物理与天文系助理教授卡尔斯巴登斯表示:“只要白天小矮人从不会太接近1.4太阳质量,白矮星就会保持稳定。 “这个极限附近的白矮星正处于灾难性爆炸的边缘。所需要的只是更多一点。“

直到最近,天文学家认为白矮星获得质量的最可能途径是作为具有正常太阳星的紧密双星系统的成员。通过从同伴身上积累物质,白矮星可以在数百万年的时间内使其更接近极限并爆炸。预计伴星将生存下来,但天文学家发现它们的证据不足,这表明需要另一种模式。在合并情景中,爆炸是由一对质量较小的白矮星引发的,它们的轨道随着时间的推移而收紧,直到它们最终合并并爆炸。

戈达德天体物理学家布莱恩威廉姆斯说:“我们可以通过计算膨胀云中的镍和锰来区分哪些情景是造成超新星遗迹的原因。 “接近质量限制的单个白矮星的爆炸将产生显着不同数量的这些元素,而不是合并。”

该团队还测量了所有Ia类爆炸中产生的铁和铬,以此来标准化他们的计算。

该研究于3月12日在“天体物理学杂志”上发表,是朱雀研究项目继续开展的一项研究项目的一部分,目的是帮助天文学家更好地理解Ia超新星的多样性,这是用于探测远处宇宙的重要一类恒星爆炸。这一发现表明,至少有一些Ia型超新星必须有幸存的恒星同伴,并且团队强调应该继续寻找这些恒星。

2005年7月10日发射的朱雀是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的日本宇宙航空科学研究所(ISAS)与美国宇航局和其他日本和美国机构合作开发的。

出版物:Hiroya Yamaguchi等人,“A An Chandrasekhar Mass Progenitor for the Type Ia Supernova Remnant 3C397 from The Enhanced Abundances of Nickel and Manganese,”,2015,ApJ,801,L31; DOI:10.1088 / 2041-8205 / 801/2 / L31

PDF研究副本:一种用于Ia型超新星残余的钱德拉塞卡质量祖先3C 397来自增强的镍和锰丰度

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心弗朗西斯雷迪

图片:NASA /朱雀和美国国家航空航天局/ CXC,DSS和NASA / JPL-Caltech

 
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