新发现超新星挑战旧理论

新发现将协助天文学家改进距离测量技术

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【大纪元9月25日讯】(大纪元记者于止戈编译)天文学界普遍认为同一种型态的恒星爆炸在宇宙中任何地方发生都应产生相同的亮度,但一项新发现对上述想法提出质疑。这项发现可能对宇宙大小的估算有所启示。

在观测宇宙时﹐1a型超新星通常是用来当成距离的标准指标,但是新发现的1a型超新星爆炸威力超过以往想像,可能迫使天文学家重新审视他们对这种发光天体的概念。

当一颗恒星耗尽其中心的燃料后将成为白矮星,开始从一旁的伴星搜集物质直到质量的极限。当白矮星的质量达到太阳的一点四倍时(也就是钱得拉塞卡质量极限﹐Chandrasekhar
limit)会变得不稳定,在一场超大的爆炸终将自己炸成碎片,成为1a型超新星爆炸。

天文学家过去认为1a型超新星在生命顶峰时放射出等量的光线,此后也以相同的速率渐渐黯淡下来,因此它们常被用来作为计算宇宙中距离的标准。1998年,天文学家藉1a型超新星发现宇宙扩张的加速了。

但是天文学家最近发现名为SNLS-03D3bb的1a型超新星爆炸所发出的亮度是类似爆炸的两倍,研究人员在九月二十日出版的《自然》杂志(Nature)上报导了这项发现。再加上爆炸后的飞出物动能偏低,两项新发现暗示造成这次超新星爆炸的白矮星质量超过了钱得拉塞卡极限。

研究报告主要作者多伦多大学博士后研究员安迪.郝威尔说:“这次超新星爆炸的喷出物移动非常缓慢,我们认为这是因为爆炸的恒星质量异常巨大,所以对喷射物有较高的束缚能。基本上,假如在爆炸中核融合提供一定量的能量,那么这部分能量必定先克服恒星的束缚能,剩余的才能变成动能。”

研究报告中指出﹐超越钱得拉塞卡极限的物质团应该倾向于发生在年轻的恒星群。

SNLS-03D3bb来自远处星系中一群年轻的恒星,当时的宇宙比今天还要更年轻许多。这些恒星与它们所在的星系都是蓝色的,科学家也把这个作为获得恒星年龄的办法。

这项新发现能够协助天文学家排除不寻常的1a型超新星爆炸,并协助改善宇宙中距离的估算方法。

郝威尔说:“我们很幸运,因为这个爆炸有许多怪异的迹象,显然它并不遵守宇宙学对超新星的规范,但是同时它也有不寻常的光谱、元素比例怪异的慢速移动物质。因此经由光谱,我们把这样的怪物找出来。”

但是研究人员也担心资料中一些极端的现象并未得到重视。郝威尔说:“为了避免怪异超新星被忽视,在未来宇宙学研究时﹐我们将会将超新星分成两类﹕几乎全是老恒星组成的椭圆星系转向超新星及年轻恒星较多的螺旋星系内的超新星。”

(http://www.dajiyuan.com)

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