09/05/2007
美國太空總署Chandra X射線望遠鏡觀測到有史以來最光亮的超新星爆炸，這從未被觀測過的超新星更可能是科學家一直尋找的新型超新星!
超新星SN2006gy想象示意圖
SN2006gy位於NGC1260星系內, 左圖是低倍星野照片. 右上圖是Lick觀測站之紅外線照片, 右下圖是Chandra X射線望遠鏡照片. 左方光點是NGC1260星系核心, 右光點是超新星SN2006gy.
Credit: Chandra X-Ray Observatory
這顆超新星編號是SN2006gy, 位於英仙座, 天球坐標為 RA 03h 17m 27.10s | Dec +41 24′ 19.50″ . 於2006年9月18日被發現, 研究結果於2007年5月7日發表. SN2006gy的絕對星等最大值為-22等(太陽為4.72等), 比一般超新星爆炸強約100倍, 是史上最光亮而猛烈的超新星爆炸. 估計爆炸前之星體約有150倍之太陽質量, 如此大質量的星體是非常罕有的. 天文學家估計, 古老的第一代恒星較多屬此類型. 這次是人類首次觀測到這種大質量恒星的爆發過程.
觀測資料亦顯示出, 這顆超新星的爆發跟理論計算結果有很大差別. 根據恒星演化理論, 當大質量恒星經歷其所有演化階段後, 星體內部的核反應原料便會耗盡. 星體會因自身重力收縮, 發生超新星爆炸後形成黑洞. 但觀測數據顯示, SN2006gy顯然不屬於這類型. 科學家推斷這顆超新星爆發來自一種新的機制 – 粒子偶生成型超新星(pair production supernovae).
科學家認為, 使得這大質量超新星爆發的原因是極大質量恒星核心部分有著極高溫度, 使得粒子與反粒子偶可以從高熱中產生. 恒星因受著自身重力影響, 恒星內部必需提供壓力抵抗重力, 否則星體便會收縮. 主序星中, 內部壓力主要來自兩部分: 1. 粒子在高熱下的壓力 及2. 高溫光子提供之輻射壓. 恒星質量越大, 由光子提供之輻射壓所佔的比重越高. 如果恒星質量足夠大使得粒子偶的生成能有效進行, 大量電子與反電子對便會在高熱中生成 .電子與反電子的產生更減弱了輻射壓, 使恒星收縮加熱.
在足夠高的溫度下, 粒子與反粒子對可在光子中生成, 帶走能量.
Credit: Chandra X-Ray Observatory
恒星核心溫度進一步提升使粒子偶更容易從輻射中產生, 輻射壓就更弱, 恒星於是收縮. 不受控的核反應便把整顆恒星炸開. 科學家相信SN2006gy正是以這種機制產生爆炸. 整顆恒星被吹散後, 核心部分不會像典型超新星般形成黑洞. 這種大質量恒星演化的新路徑, 為我們理解宇宙的歷史注入新的構想. 古老的第一代恒星較多屬此類型, 而這種爆炸為所在星系帶來大量的新元素繼續演化; 而不像一般超新星, 把自身物質鎖在不見天日的黑洞內.
新的恒星演化路徑, 最高的一行是新添加的.
大質量恒星死後並不形成黑洞, 反而把更多的重元素提供予星系繼續演化
Credit: Chandra X-Ray Observatory
