银河系最明亮的爆炸发生时,伴随着意想不到的触发器:成对死恒星(5)

2023-04-30 来源:飞速影视
经典情景的理论基础也存在问题。一个关键的假设是,爆炸是如此剧烈,以至于整个恒星被炸成碎片。但是理论家们很难模拟出阴燃的聚变燃烧是如何发展成一个耗时的爆炸的。建立这一过程的模型需要模拟100年或更长时间内地球大小的物体上厘米级分辨率的核反应。直到最近,计算机还无法应对这一挑战ーー现在它们可以了,沈说,只有一些模型能够预测这种转变。“这个领域的现状尚未得出结论。”
进入另一种方式来炸毁白矮星。天文学家知道,两颗相互环绕的白矮星(即所谓的“双重简并”)会逐渐向内旋转,因为它们的快速轨道会抛出带走能量的引力波。当它们合并时,很容易就会有足够的热量和压力来启动合并后的恒星的碳聚变。
模型显示了这种机制的一个问题: 燃烧不会从核心开始。它可能发生在两颗恒星正在积极碰撞的热区,导致一个不平衡和不完全的爆炸,留下大部分恒星的质量没有燃烧。或者它可能在靠近表面的地方点燃,只会吹掉合并后的恒星的外层。“得到一个双简并的爆炸绝不是微不足道的,”伍斯利说。
然而 Maoz 说这种几率是不可抗拒的: 白矮星双星被认为是相当普遍的。在2018年的一项研究中,Maoz 和他的同事们结合史隆数位巡天望远镜和欧洲甚大望远镜的调查结果,寻找被同伴拖拽的白矮星摆动。他们的结论是,自银河系形成以来,大约有五亿颗白矮星已经融合在一起了。如果这些合并中只有六分之一产生 Ia超新星,那么每200年就会产生一颗超新星ーー大致相当于我们在银河系所观察到的。另一个团队使用盖亚的数据得出了类似的结论。
毛兹并没有被获得一个完整的对称爆炸的问题吓倒。“仅仅因为我们不知道它是如何发生的,并不意味着大自然没有找到一种方法。” 事实上,许多人相信自然界已经找到了一种方法,可以炸毁一对白矮星中的一个成员,但不会导致合并。白矮星在其核心停止燃烧后,大气中可能存在一些剩余的氦。当一对轨道恒星处于合并的边缘时,两颗较大的恒星会迅速从较小的恒星那里窃取氦,在其表面形成一个稠密的氦层。氦层可以起到雷管的作用,在小型热核爆炸中爆炸,向恒星发射冲击波,从而点燃核心。
这种情况被称为 D6,用于动力驱动的双简并双爆轰。2010年,哈佛-史密森天体物理研究中心的研究员詹姆斯 · 吉洛琼和他的同事们首次提出了这个想法。这使得较小的白矮星受到重创,但是被扔出去了,就像沈的团队在盖亚数据中发现的那样。6最初被认为需要大量的氦,这使它成为一个罕见的事件,但是最近的模拟表明,仅仅几个太阳质量的百分之几就足够了,Woosley 说。
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