【宇宙風暴】天文學家探測到一次從未有人見過的史前超級宇宙災難

我走路带风 2021/08/01 檢舉 我要評論

比超新星爆發還要猛烈10倍的災難性事件,或可解釋一個延續了130億年的銀河系之謎。

一個國際天文學科研小組近日在《自然》雜誌上刊文宣佈,他們可能發現了首個高速自轉星坍縮爆發的證據。

奇怪的恒星SMSS J200322.54-114203.3位於天鷹座,與摩羯座和人馬座毗鄰。Da Costa / SkyMapper

這一現象被稱為「磁自轉超級超新星(magneto-rotational hypernova)」。這樣的災難性事件據信發生在宇宙大爆炸後大約十億年的時候,或可解釋天文學家在銀河系中發現的一顆奇怪的古老恒星為何存在。這顆距離地球7500光年的銀暈恒星,是從宇宙的早期遺留下來的,但身上卻攜帶著那個時代不該有的化學印記。

這顆恒星編號為SMSS J200322.54-114203.3,其金屬元素含量——包括鋅、鈾、銪,可能還有金——都高於同時期的一般恒星。

這些元素通常是在中子星合併事件中形成的,但是中子星合併卻不足以解釋它們在這顆恒星內部的超量存在。

研究人員認為只有一種能夠高速自轉,同時又擁有強磁場的極早期恒星,在其暴力性的坍縮過程中,才能合成這些超量的金屬元素。

宇宙大爆炸後誕生的第一批恒星幾乎全由氫和氦這兩種最基本的元素構成。而當它們的核燃料耗盡後,會發生劇烈的爆炸,並在此過程中製造出許多較重的元素。而這些擴散到宇宙空間中的元素,又會融入下一代恒星體內,成為這些恒星的化學印記。

天文學家可以通過計算,知道第一代恒星能夠製造出多少重元素。因此SMSS J200322.54-114203.3體內的重元素含量一旦偏高,就很容易被發現。額外的重元素一定有其來源,而所謂的「磁自轉超級超新星」是目前理論上的唯一可能。

雖然「超級超新星」此前已為人知,但是科學家還是第一次探測到可能存在同時具備快速自轉和強磁場兩大特點的「磁自轉超級超新星」。

研究人員相信,J200322.54-114203.3這顆恒星,是大約130億年前從一團包含了「磁自轉超級超新星」遺跡的宇宙雲中誕生的。

研究人員表示,大量鋅元素的存在,表明那顆「磁自轉超級超新星」爆發時極為猛烈,其釋放出的能量是普通超新星的至少10倍。




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