科學家們首次觀察到恒星和黑洞之間“缺失的環(huán)節(jié)”

在宏偉的第一次中，我們終于有了產(chǎn)生中子星的恒星過程的直接觀測證據(jù)，并且黑洞.

從附近星系中爆炸的超新星中，天文學家觀察到具有這種致密物體特征的東西的出現(xiàn)。目前尚不清楚是哪種，中子星或黑洞，但這一發(fā)現(xiàn)最終證實了大質量恒星的核心坍縮產(chǎn)生了宇宙中最密集的物體，在恒星物質的壯觀爆炸中。

恒星質量的黑洞和中子星被認為是類似過程的結果。

在其壽命的盡頭，一顆恒星耗盡了維持聚變所需的燃料，這是讓它保持燃燒的過程。有一系列有些復雜的事件，但最終，這顆恒星會噴射出它的外部物質;核心不再受到聚變向外壓力的支撐，在重力作用下坍縮，成為一個超致密的物體（對于最多星星，無論如何）。

該物體的性質取決于它的質量。小于八個太陽的恒星會產(chǎn)生一顆白矮星，這是太陽本身的最終預測命運。

如果前體恒星的質量大約是太陽質量的8到30倍，那么核心就會坍縮成一顆中子星，質量約為2.3個太陽質量。

質量最大的恒星，超過30個太陽質量的恒星，成為恒星質量的黑洞。

然而，我們對這一過程的理解很大程度上是基于對后果的觀察。例如，銀河系中的中子星從它們出生的超新星爆炸的殘余物中發(fā)光，例如著名的螃蟹脈沖星（下文），或Vela 脈沖星（一脈沖星是中子星的一種）。

我們還沒有在銀河系中看到過超新星幾個世紀以來.即使我們有，我們也可能看不到剩下的東西。最近最接近的超新星，我們看到的一顆恒星1987年在大麥哲倫星云中爆炸，中心有太多的塵埃，以至于我們看不到推測在里面的核心殘余物。更不用說觀察數(shù)百萬光年外的超新星結果的挑戰(zhàn)了。

或者我們是這么想的。超新星SN 2022jli于去年首次被發(fā)現(xiàn)，在一個名為NGC 157的螺旋星系中爆炸，距離地球僅7500萬光年。由于我們對這一過程知之甚少，科學家們立即被吸引住了，將望遠鏡轉向NGC 157，觀察超新星在隨后的幾天、幾周和幾個月內(nèi)變亮、達到峰值和消退。

這通常是一個平滑的過程，導致褪色的光線曲線幾乎是一條均勻的線。

但是 SN 2022jli 做了一件非常奇怪的事情。在達到頂峰之后，它并沒有均勻地褪色，而是亮度會周期性地變化。在科學家追蹤它的200天里，每12.4天，這顆超新星就會變亮，但會逐漸變暗。

“這是第一次，”貝爾法斯特女王大學的天體物理學家托馬斯·摩爾（Thomas Moore）領導的團隊寫道。去年發(fā)表的一篇論文，“在超新星光曲線中，已經(jīng)檢測到了在許多周期中重復的周期性振蕩。

現(xiàn)在，由以色列魏茨曼科學研究所的天體物理學家陳平領導的第二個團隊已經(jīng)找到了原因。

天文學家認為，大多數(shù)恒星都不是孤獨的，而是有伴星的。SN 2022jli恒星可能也有一個雙星伴星——一顆在超新星中幸存下來的伴星，并與現(xiàn)在爆炸的物體一起留在軌道上。

Chen和他的同事們在超新星發(fā)生的地方發(fā)現(xiàn)了伽馬輻射的爆發(fā)和氫的運動。他們的分析發(fā)現(xiàn)，亮度的變化可能是由SN 2022jli殘骸和伴星之間的相互作用引起的。當SN 2022jli噴射出其外部物質時，它用氫氣膨脹了伴星。

在爆炸之后，這兩個物體的軌道將致密的核心殘余物帶入同伴的蓬松大氣層，在那里它吞噬了一堆氫氣。當這些氫氣落到殘余物上時，它會升溫，產(chǎn)生輝光。

研究人員不知道該物體是黑洞還是中子星。但他們相信這是其中之一。這意味著SN 2022jli是天文學家能夠實時觀測到致密物體出現(xiàn)的第一顆超新星。

這是數(shù)十年觀察、分析和理論的結晶。從這一點上看，我們對黑洞和中子星的了解只會越來越強。

“我們的研究就像通過收集所有可能的證據(jù)來解決一個難題，”陳 說.“所有這些排列的碎片都通向真相?！?/p>

該研究已發(fā)表在自然界.

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