卡弗利宇宙物理和数学研究所
艺术家关于白矮星爆炸后不久受限的CSM(环面状)和超新星喷出物之间相互作用释放的高能的概念
学分:东京大学岸信介天文台 一组天文学家发现了Ia型超新星最快的闪光，并在12月8日出版的《天体物理学杂志快报》上报道了一项研究
许多明星通过一场壮观的爆炸结束了他们的生命
大多数大质量恒星会爆炸成超新星
虽然白矮星是像我们的太阳这样的中等质量恒星的残余，但如果它是一个紧密双星系统的一部分，即两颗恒星围绕彼此运行，它就会爆炸
这种类型的超新星被归类为Ia型超新星
由于Ia型超新星的亮度均匀且极高，比我们的太阳亮约50亿倍，因此它们被研究人员广泛用作天文学中距离测量的标准蜡烛
作为最成功的例子，Ia型超新星帮助研究人员发现了我们宇宙的加速膨胀
但是，尽管Ia型超新星宇宙学取得了巨大的成功，研究人员仍然对一些基本问题感到困惑，比如Ia型超新星的祖系统是什么，以及Ia型超新星爆炸是如何被点燃的
为了解决这些长期存在的问题，由卡弗利宇宙物理和数学研究所(卡弗利)项目研究员姜继安领导的一个天文学家小组试图利用新一代宽视场测量设备，包括世界上第一台宽视场镶嵌CMOS传感器成像仪Tomo-e Gozen相机，在Ia型超新星爆炸后的一天内捕获它们，称为早期Ia型超新星
通过定期检查Tomo-e瞬态测量发现的早期超新星候选物，一个瞬态，Tomo-e202004aaelb，引起了江的注意
“Tomo-e202004aaelb是在2020年4月21日以高亮度被发现的
令人惊讶的是，它的亮度在接下来的两天里显示出显著的变化，然后表现得像一个正常的早期Ia型超新星
我们已经发现了几颗早期的Ia型超新星，它们在爆炸的头几天表现出有趣的过量发射，但从未见过如此快速和显著的光波长早期发射
得益于高节奏的调查模式和Tomo-e Gozen的出色表现，我们可以第一时间完美捕捉到这一惊人的功能
这样一个迅速的早期闪光应该来自与以前被忽视的早期过剩的Ia型超新星不同的起源，”姜说
京都大学副教授前田敬一的计算模拟表明，超新星爆发后不久，超新星喷出物和致密且受限的星周物质(CSM)之间的相互作用释放出的能量可以解释神秘的快速光闪的起源
上图:用Tomo-e Gozen相机对一颗特殊的Ia型超新星Tomo-e202004aaelb (SN 2020hvf)进行的第一次三夜观测
下图:Tomo-e202004aaelb的示意性光曲线(绿色圆圈表示超新星在相应的上图观测中所处的阶段)
学分:东京大学卡弗利·IPMU “我们以前从未见过来自Ia型超新星的如此短暂而明亮的闪光，尽管最近几年超新星爆发后不久就有越来越多的早期发现，包括我们团队发现的那些
CSM的性质必须反映原始恒星的性质，因此这是理解什么样的恒星爆炸以及它们如何爆炸的关键
一个问题是，是什么让这颗超新星如此特别，”前田说
通过京都大学Seimei望远镜的光谱观测，研究小组发现SN是最亮的Ia型超新星的变种
“在最初闪光后拍摄的光谱第一眼看上去，它是与正常超新星不同的东西
我们注意到一类最亮的Ia型超新星可能看起来像这样，如果它们在如此早期被观察到的话
京都大学项目研究员美穂·川端康成说:“随着光谱的发展，我们的分类随后得到了证实，看起来越来越像之前发现的明亮的Ia型超新星。”
研究小组的结果显示，至少有一部分Ia型超新星来自密集的CSM环境，这为我们宇宙中这些壮观现象的祖系统提供了严格的约束
考虑到Tomo-e202004aaelb (SN 2020hvf)比用作距离指示器的典型Ia型超新星亮得多，这一发现将使蒋和他的合作者能够检验针对这些特殊的过亮Ia型超新星提出的各种理论
“此前，我们已经构建了超钱德拉塞卡质量旋转白矮星及其爆炸的理论模型
这样的大质量模型可以与SN 2020hvf的峰值亮度相一致，但是需要更多的理论工作来解释详细的观测特性
SN 2020hvf为理论和观测之间的合作提供了一个极好的机会
“卡弗利ichi高级科学家诺莫托健一说
蒋的团队将通过在世界各地使用望远镜进行瞬时观测，继续寻找长期存在的Ia型超新星起源问题的答案
“我们已经用Ia型超新星来测量宇宙的膨胀，尽管它们的起源还不太清楚
Ia型超新星的早期光度测量为了解它们的起源提供了独特的信息，因此，应该有助于在不久的将来更准确地测量宇宙的膨胀，”IPMU高级科学家、东京大学教授住井护·多伊说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
