除了2018年发现的一个奇怪天体外,天文学家还发现了两个天体,它们构成了一类新的宇宙爆炸。这种新类型的爆炸与大质量恒星的超新星爆炸和产生伽马射线爆炸(GRBs)的爆炸有一些相同的特征,但它们仍然有明显的区别。
这一传奇始于2018年6月,当时天文学家看到了一场具有惊人特征和行为的宇宙爆炸。这个被称为“2018牛”的物体引起了全世界科学家的关注,并被广泛研究。虽然它有一些与超新星爆炸相同的特征,但它在一些重要的方面有所不同,尤其是它不寻常的初始亮度,以及在短短几天内亮度增减的速度。
与此同时,2016年和2018年的两次爆炸也显示出了不寻常的特征,目前正在观察和分析。这两次新的爆炸被称为CSS161010 (CRTS CSS161010 J045834-081803的缩写),位于距地球约5亿光年的星系中;而ZTF18abvkwla(考拉)则位于34亿光年远的星系中。它们都是通过自动天空调查(卡特林娜实时瞬变调查、全天空超新星自动调查和兹威基瞬变设备)发现的,这些自动天空调查使用可见光望远镜在夜间扫描大面积的天空。
两组天文学家在美国国家科学基金会的卡尔·g·扬斯基甚大阵列(VLA)的帮助下对这些天体进行了观测。两个团队还使用了印度的巨型米波射电望远镜,研究CSS161010的团队使用了美国宇航局的钱德拉x射线天文台。这两个物体都让观察者感到惊讶。
加州理工学院的Anna Ho是ZTF18abvkwla研究的第一作者,她立即注意到该物体的无线电发射亮度与伽马射线爆发一样。“当我减少数据时,我认为我犯了一个错误,”她说。
西北大学的Deanne Coppejans领导了对CSS161010的研究,发现该物体以超过光速一半的速度向星际空间发射了“意想不到的”物质。她的西北合著者Raffaella Margutti说:“我们花了近两年的时间才弄清楚我们研究的是什么,因为它太不寻常了。”
在这两个案例中,后续观察表明,这些物体与AT2018cow有共同的特征。科学家们得出结论,这些被称为快速蓝光瞬变(FBOTs)的事件,和2018牛一样,代表着一种与众不同的恒星爆炸。科学家们将他们的发现发表在《天体物理学杂志》和《天体物理学杂志通讯》上。
天文学家们说,FBOTs的起源可能与某些超新星和伽马射线爆发的方式相同——当一颗比太阳大得多的恒星在其“正常”的原子聚变生命结束时爆炸。这种差异在最初的爆炸之后就显现出来了。
这种类型的“普通”超新星被称为核坍塌超新星,杏耀下载爆炸会向星际空间发送球状物质冲击波。除此之外,如果一个旋转磁盘材料简要周围形成中子星或黑洞后材料的爆炸和推动狭窄飞机接近光速的速度向外的方向相反,这些飞机可以产生窄光束的伽马射线,伽马射线。
旋转的圆盘被称为吸积盘,它产生的喷流被天文学家称为“发动机”。
天文学家得出结论,FBOTs也有这样的引擎。与伽马暴不同的是,它被厚厚的物质包裹着。这些物质很可能是恒星在爆炸前脱落的,也可能是被一个伴星从恒星中拉出来的。
当恒星附近的厚物质被冲击波击中时,它会在爆炸后不久引发明亮的可见光爆炸,最初使这些物体显得如此不同寻常。这种明亮的爆发也是天文学家将这些爆炸称为“快速蓝光学瞬变”的原因。这是区别于普通超新星的特征之一。
当爆炸产生的冲击波与恒星周围的物质碰撞时,就会产生无线电辐射。这种非常明亮的辐射是证明爆炸是由发动机驱动的重要线索。
致密物质的包裹“意味着祖恒星不同于那些导致伽马暴的恒星,”Ho说。天文学家说,在牛号和CSS161010中,高密度物质包括氢,这种物质在伽马射线爆发中从未见过。
利用凯克天文台,天文学家发现CSS 161010和ZTF18abvkwla,就像牛一样,都在小矮星系中。Coppejans说,矮星系的特性“可能允许一些非常罕见的恒星进化路径”,从而导致这些独特的爆炸。
尽管FBOTs的一个共同特点是都有一个“中央引擎”,但天文学家们警告说,这个引擎也可能是恒星被黑洞粉碎的结果,不过他们认为超新星爆炸的可能性更大。
Margutti说:“对更多fbot及其环境的观察将会回答这个问题。”
科学家们说,要做到这一点,他们需要使用覆盖广泛波长范围的望远镜,就像他们对前三个物体所做的那样。利物浦约翰摩尔大学的丹尼尔·佩利说:“虽然FBOTs已经被证明比我们一些人所希望的更加罕见和更难找到,但在无线电波段,它们也比我们猜测的要明亮得多,这使我们能够提供相当全面的数据,
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