研究探讨密集的活跃星系核盘中的超新星爆炸

时间：2021-08-16 17:28:19 来源：作者：网络转载

超新星：逃离Hadea 英文版

大小：323MB更新：2020-05-12

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　　据外媒报道，Ia型超新星涉及一个接近其钱德拉塞卡极限（Chandrasekhar limit ）质量的爆炸的白矮星。由于这个原因，Ia型超新星爆炸几乎具有普遍性，是估计爆炸距离的绝佳工具，就像一个宇宙距离阶梯。坍缩的大质量恒星会形成另一种超新星（II型），其特性更加多变，但其峰值光度相当。

　　迄今为止，最光亮的事件发生在气态环境下的核心坍缩超新星中，当时爆炸附近的环星介质将动能转化为辐射，从而提高了光亮度。周边物质的来源通常是大质量恒星外层的恒星风，因为它们在爆炸前被排出。

　　然而一个=问题是，Ia型超新星在密集的气态环境中会是什么样子？在这种情况下，周围的星际介质的来源又是什么？它们是否也会比其他恒星更亮？为了解决这个问题，OzGrav的研究人员Evgeni Grishin、Ryosuke Hirai和Ilya Mandel与一个国际科学家团队一起，研究了活动星系核中心区域周围致密吸积盘中的爆炸情况。他们构建了一个分析模型，得出了各种初始条件下的峰值光度和光曲线，如吸积盘的特性、超大质量黑洞的质量、爆炸的位置和内部特性（如初始能量、喷射物质量）。该模型还使用了最先进的辐射流体力学模拟套件。

　　爆炸在环绕恒星的介质中产生了冲击波，并逐渐向外传播。最终，冲击波到达一个光学上足够薄的外壳，这样光子就可以"破壳而出"。这个“破壳”的位置和光子扩散的时间决定了光曲线的特性。

　　如果环绕恒星的介质的数量远远小于喷出物的质量，那么光曲线看起来与Ia型超新星非常相似。反之，一个非常大的环星物质可以扼杀爆炸，它将不会被看到。“甜蜜点”位于两者之间，即喷出物的质量与周围恒星物质的数量大致相当的地方。在后一种情况下，峰值光度比标准Ia型超新星大100倍，这使得它成为迄今为止最亮的超新星事件之一。

　　描述这项工作的研究论文最近发表在《皇家天文学会月刊》上。发光的爆炸可以在吸积盘中观察到，也可以在超大质量黑洞质量较小的星系中观察到，在这些星系中，背景活动星系核活动不会阻碍先进仪器的观察。

　　光子扩散和冲击爆发的基本物理过程可以用诗歌来创造性地解释：

　　All of a sudden, the heat is intense.
　　We must cool down, but the path is opaque.
　　Every direction around is so dense,
　　Which one should the photons take?
　　They have to break out, for God’s sake…
　　At first, they are stuck, no matter the way,
　　They sway side to side, they randomly walk.
　　The leader in front leads them astray,
　　How hogtied is this radiant flock…
　　But wait, do you also gaze at the shock?
　　The ominous furnace is starting to snap,
　　Its violent grip getting frail.
　　The path is now clear, the direction is “up!”
　　We’re sitting on the shock front’s tail.
　　We’re seizing the shock, we’ll prevail!
　　The shock front behind us, but we’re still out of place,
　　We propel with incredible might.
　　We keep on ascending, increasing the pace,
　　Any particle is now out of sight,
　　In this vacuum, we’re free from inside,
　　And can travel as fast
　　as the light.