大莱菔 大莱菔
关注数: 39 粉丝数: 294 发帖数: 6,932 关注贴吧数: 44
大质量恒星直接坍塌成黑洞 原文标题:Massive Dying Star Goes Out With a Whimper Instead of a Bang 原文作者:Christopher Kochanek,Krzysztof Stanek,Scott Adams;Pam Frost Gorder,Elizabeth Landau;Ray Villard 来自:哈勃官网; 发表时间:2017.5.25 宇宙中,每秒都有恒星以超新星爆发死去。但是还有一些更大质量的恒星,却在默默死去:它们在自身引力下坍缩消失,身后只留下一个黑洞。编号N6946-BH1的恒星,大约相当于25个太阳质量。2009年开始它逐渐变暗,到了2015年,竟然完全消失不见。研究团队结合了哈勃、斯必泽空间望远镜和大双筒望远镜的数据,经过仔细的分析、去除其他可能,最终得出结论:它只能变成黑洞。这可能是那些极大质量恒星的宿命。 哈勃拍摄的N6946-BH1前身星和当前位置区,分别由WFPC2摄于2007年,WFC3摄于2015年。大图:3.4MB,版权:NASA、ESA,研究者团队 本图分别由哈勃第二代广域行星相机(WFPC2)和第三代广域相机(WFC3)的紫外光学(UVIS)通道拍摄。2009年的哈勃维护任务中,WFPC2被WFC3替代,图像清晰度(分辨率)有了飞跃提升。图像都是伪彩配色:606nm(纳米)的红光,配色蓝;814nm的近红外光,黄。 这颗恒星的质量达25个太阳,本该爆发成极为明亮的超新星。然而,它失败了——最终变成了黑洞。 据估算,看起来最多大约30%的此类恒星,可能安静地坍缩为黑洞——没有经过超新星爆发阶段。 典型的观点认为,恒星变成黑洞,必须经过超新星阶段。假如恒星的坍缩极快,越过了超新星爆发的触发阶段,它就可能直接变成黑洞。这有助于解释许多大质量恒星为何没看到它变成超新星。 NGC 6946,一个昵称“焰火星系”的旋涡星系,之所以有此名称,是因为它那里爆发超新星实在频频——刚刚2017.5.14就又有一颗:SN 2014eaw,现在正接近最大光度。特别的,N6946-BH1,从2009开始变暗,到了2015年,它干脆完全熄灭了。 随着LBT进行的巡天观测发现该恒星消失了,天文学家动用哈勃搜寻该区域,以确定是否该恒星仅仅是太暗了而看不见;他们还使用斯必泽空间望远镜以确定是否有可能的红外辐射存在(把各种可能性都找遍)。他们需要确认,恒星是否其实还在,不过恰好被一片星云给挡住了。 但是所有的努力都给出了否定的证据,恒星确实已经消失了。经过仔细的分析、排除,研究团队最终确定,这颗恒星必定变成黑洞。 在进行了首期7年巡天观测后,在该星系中发现了6颗正常的超新星,而N6946-BH1是唯一的疑似失败者。因此,大质量恒星的失败比例可能是10%~30%。 这个问题其实很重要,换句话说,假如所有的较大质量恒星都通过直接坍缩途径死亡,我们将只能看到很少的超新星。 理论上存在很多争议,直接坍缩的下限有20个太阳质量左右的,也有30个的。另外这类较大质量的恒星,后期的恒星风损失的质量通常超过原始质量的一半。 本发现真正有意义的地方在于,这可能揭示了超大质量黑洞的起源——那正是LIGO试图通过引力波振荡发现的。 虽然听起来不尽合理,但是一个大质量恒星可能经历过超新星阶段——抛出了外层的大量物质后,剩余的内核质量仍旧足以形成相对大质量黑洞,并被LIGO探测到。 假如有恒星连超新星阶段都不经过,那么形成大质量黑洞就非常容易。 恒星外壳虽然抛出,但由于内核坍缩为黑洞而不是变成中子星,膨胀外壳没有获得足够的能量激发,尤其是关键的后期嬗变产能过程缺失,所以看起来就没有超新星现象。理论上,这种情况会产生长周期γ暴,但如果喷流不朝向我们,我们就看不到后续的γ暴爆发余辉。
新发现的最接近黑矮星的白矮星 太阳在经历了恒星死亡的红巨星阶段后,发出这辈子最后一阵猛烈的太阳风,最后,会形成一颗小小的,但密度极高的白色块——一颗白矮星。作为恒星尸体的白矮星会持续冷却,整个冷却会过程可能会永远持续下去。美国国家无线电天文观测台(National Radio Astronomy Observatory,简称NRAO)的最新观察显示,白矮星最终的归宿是结晶碳——完全可以称为钻石的结晶碳。在宇宙中达到这个状态的恒星应该不在少数,但是NRAO这次观测到的这颗小、冷、暗的白矮星是已观测到的白矮星中最小、温度最低的白矮星。 这颗新白矮星的成功发现都要归功于临近的脉冲星PSR J2222-0137。这颗脉冲星每秒自转300次,人们刚发现它时就推断它的旁边可能有一颗中子星或非常非常暗的白矮星。脉冲星是宇宙中非常惹眼的无线电波振荡器,科学家利用脉冲星发出的电波探测其它天体的位置。在甚长基线阵列射电望远镜(Very Long Baseline Array radio telescope)工作的天文学家Adam Deller已经密切监视了PSR J2222-0137两年时间,搜集了足够数据,足以精确定位这颗脉冲星和地球的相对位置。利用这些数据,科学家可能可以利用NRAO位于弗吉尼亚西部的绿岸望远镜(Green Bank Telescope)定位这颗脉冲星。 利用PSR J2222-0137发出的快速脉冲信号,绿岸望远镜的研究人员最终得以观察到这颗脉冲星相邻的另一颗白矮星伴星——两颗天体围绕彼此互相旋转,甚至扭曲了周围时空。脉冲星从A点到达B点时发出信号的微小延迟暴露了它旁边的伴星,这种延迟隔几天才会出现一次。延时也暴露了两颗天体的质量,最终科学家算出脉冲星的质量约为太阳质量的12倍,白矮星的质量是太阳的1.2倍。 但是还没完,观察团队注意到白矮星有一点非常奇怪,鉴于白矮星的质量和离地球的距离,应该很容易就可以用光学望远镜或红外线望远镜观测到,但事实却并非如此:无论是智利的南方天体物理研究望远镜还是夏威夷的凯克望远镜都没有任何斩获。科学家没有找到任何应该属于一颗恒星尸体的东西——只是冰冷、黑暗的大质量物质。这颗白矮星的年龄也非常古老:约为110亿年,和我们生活的银河系差不多。 “在我们最新的图片中,显示应该存在一颗比其它围绕中子星旋转的白矮星暗100倍的伴星,只有已知所有白矮星亮度的1/10,但是从图片里我们什么也看不到,”在研究综述中团队成员Bart Dunlap说。“如果那里应该有一颗白矮星,当然是肯定有的,一定是一颗极冷的白矮星。”
南非我们的华南虎又添新丁 在南非的华南虎达到8只 新华社约翰内斯堡4月15日电(记者陈铭)拯救中国虎国际基金会创办人全莉15日宣布,继去年11月在南非老虎谷接受野化训练的母虎“国泰”首次产仔之后,今年4月12日另一只母虎“麦当娜”也首次产下幼崽。  全莉对新华社记者说,12日下午,“麦当娜”在自然条件下生下两只幼崽,但只有一只成活,成活的幼崽个头较大,身长为54厘米,体重1360克,活泼好动。它的“父亲”是公虎“虎伍兹”。  去年11月,母虎“国泰”和公虎“虎伍兹”交配繁育的第一只雄性华南虎幼崽在南非老虎谷出生,这是华南虎第一次在中国以外的地方出生。今年3月30日,“国泰”又一次成功地生下两只小虎。  全莉说,半年内多只华南虎幼崽在南非诞生,标志着中国虎南非野化训练更上一层楼。她说,我们希望小虎的出生能促进国内江西及湖南华南虎先锋保留地的建设工作,为这些南非出生的华南虎崽回家打好基础。  拯救中国虎国际基金会与中国和南非的有关部门于2002年底发起中国虎南非野化项目。2003年以来,已经有两批4只老虎被送到距南非最大城市约翰内斯堡600多公里的老虎谷进行野化训练。  据介绍,这4只老虎在南非的土地上学会了躲避风雨和炙热阳光的生存技巧,更重要的是它们还重新获得了捕捉野生动物的技巧。从抓家养的小鸡,到野生的珍珠鸡,再到追捕在大自然中生长的野生白面羚羊,放归野外的老虎逐渐学会了迂回包抄、以逸待劳等多种本领,它们至今已捕到60多头白面羚羊。
南非我们的华南虎又添新丁 在南非的华南虎达到8只 新华社约翰内斯堡4月15日电(记者陈铭)拯救中国虎国际基金会创办人全莉15日宣布,继去年11月在南非老虎谷接受野化训练的母虎“国泰”首次产仔之后,今年4月12日另一只母虎“麦当娜”也首次产下幼崽。  全莉对新华社记者说,12日下午,“麦当娜”在自然条件下生下两只幼崽,但只有一只成活,成活的幼崽个头较大,身长为54厘米,体重1360克,活泼好动。它的“父亲”是公虎“虎伍兹”。  去年11月,母虎“国泰”和公虎“虎伍兹”交配繁育的第一只雄性华南虎幼崽在南非老虎谷出生,这是华南虎第一次在中国以外的地方出生。今年3月30日,“国泰”又一次成功地生下两只小虎。  全莉说,半年内多只华南虎幼崽在南非诞生,标志着中国虎南非野化训练更上一层楼。她说,我们希望小虎的出生能促进国内江西及湖南华南虎先锋保留地的建设工作,为这些南非出生的华南虎崽回家打好基础。  拯救中国虎国际基金会与中国和南非的有关部门于2002年底发起中国虎南非野化项目。2003年以来,已经有两批4只老虎被送到距南非最大城市约翰内斯堡600多公里的老虎谷进行野化训练。  据介绍,这4只老虎在南非的土地上学会了躲避风雨和炙热阳光的生存技巧,更重要的是它们还重新获得了捕捉野生动物的技巧。从抓家养的小鸡,到野生的珍珠鸡,再到追捕在大自然中生长的野生白面羚羊,放归野外的老虎逐渐学会了迂回包抄、以逸待劳等多种本领,它们至今已捕到60多头白面羚羊。
1 下一页