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[科学新闻]2021年4期科学新闻

王麒 编译

2021-04/总第301期

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新星使得1颗暗淡的恒星闪耀出大约是太阳100 000倍的亮度。这张图片显示出Nova Persei 1901在爆发后1个世纪的样子,洋红色、黄色及蓝色分别代表了无线电波、可见光和X射线


银河系每年新星爆发的数量已经被记录在案

Ken Croswell

每年,天文学家都可以在银河系发现新星爆发。它们导致暗淡的恒星明亮耀眼,在它们重新暗淡下去之前,会产生出远超太阳的亮度。但是,我们的星系实在过于巨大,并且充满了尘埃,因此没有人知道在如此广阔的领域里,这种爆发到底发生了多少次,以及它们将最新产生的化学元素抛向了宇宙何方。

现在,通过探测这种爆发的红外光(红外光穿透尘埃的能力要好于可见光),来自于美国加州理工学院的天文学家Kishalay De和他的团队估算出这些发生于银河系的爆发频率。通过创造新元素,这些爆发会对银河系的化学组成作出贡献,而了解新星的爆发频率,正可以对这些贡献的程度起到至关重要的决定作用。

经校正过的数值将爆发的年频率值置于46次,允许的误差在正负13次。研究团队在1月11日在arXiv.org上就此作了报告。以前对新星爆发次数的年估算值在10〜300次之间。

一颗新星产自于双子星——两颗恒星的相互旋转。其中一颗是白矮星,这是一颗与地球大小类似的高密度恒星,但质量与太阳大致相当。在白矮星从它的同伴那里获得气体后,气体发生了爆炸,使得暗淡的恒星发出耀眼的光芒。新星并不摧毁恒星,不像超新星那样,令恒星死亡。

在从加利福尼亚州帕洛马天文台观察天际长达17个月之后,De和他的同事检测到12起新星爆发。经过对错过的爆发数量估算,天文学家推断出新星的年爆发率。他们的数量与4年前来自于圣迭戈大学的天文学家Allen Shafter报告的数量相似,但更加精确。Allen Shafter将新星的年爆发率固定在27〜81次之间。

“他们正在从事一项绝妙的工作。”来自美国路易斯安那州立大学的天体物理学家Bradley Schaefer说道。他特别提到,在红外线波长范围内进行的搜寻对于发现隐藏于星系尘埃中的远距离爆发真是个理想的尝试。“他们实在是拥有了太多完美的数据。”

更多准确的数量会帮助评估到底这些爆发对星系的化学成分改变了多少。在这方面,一颗新星很难与一颗超新星的爆发相竞争,超新星虽然罕见,但能够释放出的新元素要比新星多得多。但是如果新星的年爆发率大约在50次左右,那么地球上某些稀有的同位素——诸如锂7、碳13、氮15及氧17就会部分或者大部分是在新星爆发时产生的,来自亚利桑那州立大学的天文学家Sumner Starrfield说道。这些爆发会在更多的核反应摧毁它们之前,将这些同位素神秘地带走。

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