天文学家首次观测到罕见的恒星双重爆炸,即超千新星
宇宙中,各种各样的爆炸声此起彼伏,不绝于耳。例如,当一颗大质量恒星死亡时,它会爆发成一颗明亮的超新星,有时会留下一个死亡的核心,称为中子星。而这些致密的恒星残骸可能会在一次被称为千新星的爆炸中发生碰撞。
现在,天文学家说他们可能已经发现了一种罕见的两种现象的组合。根据12月15日发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究,在一个被称为超级千新星的事件中,一颗超新星似乎留下两颗中子星,然后它们在一次千新星爆炸中合并。
这些发现来自2025年8月18日首次探测到的信号。美国和意大利的天文台探测到了时空涟漪,称为引力波,这似乎是由两个物体合并引起的。
探测到几个小时后,加州理工学院帕洛马天文台的一台仪器发现了一个正在褪色的红色物体。这个发光体最终被命名为AT2025ulz,距离地球约13亿光年,似乎与引力波来自同一位置。几架望远镜的进一步观测证实,这次光爆发迅速消失,并以红色波长发光,类似于2017年发生并唯一确认的中子星合并——GW170817。
根据加州理工学院的一份声明,GW170817的红光起源于撞击产生的重元素,如金和铀,这些元素的原子会阻挡蓝色光。然而,在2025年8月喷发几天后,AT2025ulz再次开始发光,变成蓝色,并在其光信号中显示氢——所有这些都是超新星的信号。
“起初,大约三天时间里,这次喷发看起来就像2017年的第一次千新星,”研究合著者、加州理工学院天文学家Mansi Kasliwal在声明中说。“每个人都竭尽全力观察和分析它,但后来它开始看起来更像一颗超新星,一些天文学家失去了兴趣。我们没有。”
AT2025ulz看起来不像已知的千新星,也不像典型的超新星。但最初的引力波数据显示,至少有一个合并物体的质量小于太阳,这表明中子星可能在千新星中发生了碰撞。虽然天文学家从未观测到如此低质量的致密恒星残骸,但一些人怀疑快速旋转的前身星理论上可以分裂成两颗中子星,或者其散落的爆炸物质可以重新聚合成第二颗中子星。
其中一种情况可能解释了8月份检测到的多个重叠信号。“除了这个,我们可以排除所有其他候选者,”Kasliwal告诉《科学美国人》的Claire Cameron。
尽管如此,还需要对超级千新星进行进一步研究——特别是更多观测——以确认宇宙中是否正在发生这种双重爆炸。但研究作者鼓励研究人员对天体现象的可能性以及多信使信号能告诉他们什么保持开放的心态。
“大自然非常有创造力,”Kasliwal告诉《科学美国人》。“当我们试图揭示它的奥秘时,我们应该睁大眼睛。”
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