期刊導航
Dying Star 的扼殺噴氣機解開了 50 年前的 X 射線之謎
未能穿透垂死恒星外殼的噴流是神秘 X 射線閃光的來源，幾十年來一直困擾著天文學家。
一項對恒星經歷超新星死亡陣痛的新研究表明，被稱為快速 X 射線瞬變 （FXT） 的 X 輻射爆發是伽馬射線暴 （GRB） 失敗的結果——最有能量的爆炸我們的宇宙可以生產。
“自 1970 年代以來，天文學家已經探測到 FXT——來自遙遠星系的 X 射線爆炸，持續時間從幾秒鐘到幾小時，”天文學家吉利安·拉斯蒂內賈德 （Jillian Rastinejad） 說美國西北大學。
“但它們的來源一直是個謎。我們的工作明確表明，FXT 可以起源于大質量恒星的爆炸性死亡。它還支持 GRB 超新星和 FXT 超新星之間的因果關系，其中 GRB 是由成功的噴流產生的，而 FXT 是由被困的弱噴流產生的。
超新星不是單一的，塵埃落定的事情;恒星核心的最終內爆，以及周圍物質的向外排出，預示著恒星會經歷一段長期的不穩定，在此期間，恒星會剝去它的外層。當恒星最終撞擊那個超新星點時，噴流從坍縮的核心向外爆炸，穿過外層進入星際空間。
這些噴流是產生 GRB 的原因，導致恒星周圍的物質在受到強大流出的沖擊時發出輻射。
這事件檢測2025 年 1 月 8 日，我們偶然地了解了這些高能爆炸可能會出錯。愛因斯坦探測器上的 X 射線望遠鏡從宇宙中 28 億光年處捕捉到了 FXT。
科學家們立即趕來，利用這個機會更多地了解這些神秘的閃光，使用一套望遠鏡在多個波長上記錄了這一事件。
“重要的是要注意，僅靠 X 射線數據并不能告訴我們是什么現象創造了 FXT，”Rastinejad 解釋道.“在光學和紅外波長上快速觀察 FXT 的位置是識別 FXT 后果和收集其來源線索的關鍵。”
FXT 被命名為 EP 250108a，正如隨后幾周不斷發展的數據集所揭示的那樣，它與一個名為 SN 2025kg 的超新星事件有關——被親切地昵稱為袋鼠。
研究人員發現，超新星是一種特別罕見且充滿活力的變種，被稱為類型 Ic-BL 超新星，起源于質量為太陽 15 到 30 倍的大質量恒星的核心坍縮。
觀測還揭示了噴射物的高速向外爆炸，以每分鐘近 19,000 公里（11,800 英里）的速度移動第二.
這種超新星通常是 GRB 的起源，研究人員發現了這一點。
“這顆 FXT 超新星幾乎是過去 GRB 之后的超新星的孿生兄弟，”天體物理學家 Rob Eyles-Ferris 說英國萊斯特大學。“我們對 EP 250108a 演化早期階段的觀察表明，大質量恒星的爆炸可以產生這兩種現象。”
該團隊的分析表明，從這顆特殊的垂死恒星的核心噴出的噴流仍然被困在噴出物的外殼內，而不是像在 GRB 中看到的那樣穿透噴出的恒星物質層。這個被困住的射流仍然會沖擊和加熱它周圍的繭，只是沒有達到 GRB 水平。
盡管 GRB 已經被非常詳細地看到和研究，但我們對它們是如何失敗的知之甚少。EP 250108a 和 SN 2025kg 的發現為天文學家提供了他們需要的證據，以估計實際上，GRB 失敗率高于成功率。
“通過幾十年的科學研究，我們知道噴流可以成功地穿過垂死恒星的外層，我們將它們視為 GRB，”Rastinejad 說.“在我們的研究中，我們發現這種'被困'的噴流結果在大規模恒星爆炸中比成功從恒星中冒出的噴流更常見。”
這真的很令人興奮，因為這意味著我們有一種新的探測方法超新星爆炸.盡管我們現在對 FXT 的了解比以前多一點，但關于它們如何形成的細節，以及是什么使恒星濺出 FXT 而不是 GRB 仍然需要弄清楚。
“這一發現預示著對大質量恒星死亡多樣性的更廣泛理解，以及對恒星演化的整個景觀進行更深入研究的必要性。”Eyles-Ferris 說.
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