超新星SN 2013ge及其伴星的藝術假想圖。(NASA, ESA, Leah Hustak(STScI))
超新星SN 2013ge及其伴星的藝術假想圖。(NASA, ESA, Leah Hustak(STScI))

哈勃望遠鏡觀測到宇宙中罕見的一幕——兩個互相繞行的恆星系統中的一顆恆星演變成超新星爆發,伴星被震得像「一碗果凍」,但是卻倖存了下來。

美國太空總署(NASA)在公布這項觀測發現時說,其實多數恆星都是兩兩互相繞行組成一個雙星系統,像我們熟悉的太陽這樣單獨的恆星系統其實在宇宙中屬於少數的情形。

NASA發布的藝術假想圖解釋了科學家對這個雙星系統歷史的推測。兩顆巨大的恆星互相繞行彼此組成一個固定的雙星系統。後來其中一顆恆星老化成為一個紅矮星,其表面出現一層氫氣組成的、鬆垮的外殼。這層外殼在伴星引力的作用下,逐漸被伴星吸走。

到了某個階段,這顆老化的紅矮星變成超新星爆發,就是哈勃觀測到的SN 2013ge超新星,而它的伴星倖存了下來。

哈勃望遠鏡項目組研究員奧裏·霍士(Ori Fox)說,伴星被超新星的爆炸震盪得像「一碗果凍」,但是最終它會恢復原來的平靜。

爆炸的恆星將變成一顆中子星或是一個黑洞。中子星是一種密度極高的天體,一顆方糖那樣體積的物質質量可超過10億噸——相當於珠穆朗瑪峰的質量。而黑洞則是吸收一切物質,連光線都無法逃出的天體。

天文學家推測,倖存的這顆恆星將繼續與爆炸後恆星的殘骸天體互相繞行。到了後期,這顆恆星也會老化成紅矮星,將來也可能發生超新星爆發,也變成一顆中子星或黑洞。如果這兩個天體靠得足夠近,不被超新星的衝擊力衝散,將來兩顆恆星的殘骸將會發生合併,發出強大的引力波。研究人員認為,這種情形就是天文學家現在觀測到的引力波的來源之一。

NASA還提到一個細節,哈勃望遠鏡觀測到的SN 2013ge殘骸中沒有發現氫元素的痕跡。這是因為那顆恆星在超新星爆發之前,它的伴星已經吸走了它外面的氫氣外殼。

這份研究4月13日發表於《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)。#

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