天文學家已經發現了兩顆恆星碰撞並結合引起爆炸(稱為爆炸)後剩下什麼樣的恆星物質。 “紅色發光新星”科學家使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)發現,這是合併事件的結果,產生了明亮的光。它是一顆類似於紅巨星的大質量恆星。人們還發現,這些恆星合併可以提供生命所需的原材料。
儘管許多天文事件發生在數千或數百萬年的宇宙時間尺度上,但諸如此類的暫時事件 超新星 爆炸、聚集 黑洞以及恆星碰撞和合併,例如發光的紅色新星。它發生在更短的時間內。從毫秒到數十年,這使天文學家有機會實時研究這些事件的發展。
通常我們不會看到一個系統進化了數百萬年。但這對恆星正在經歷碰撞前的最後時刻。相反,它發生得更快,國家天體研究所(INAF)首席研究員安德里亞·雷吉蒂(Andrea Reguitti)在一份聲明中表示。事實上,這些瞬態現象的演化時間尺度與超新星的演化時間尺度相當。也就是幾個月的時間。 ”
雷吉蒂開始回答有關紅色新星消逝後剩下什麼的問題。通過研究檔案數據中發現的九個不同的紅色發光新星,這兩顆恆星被組合成一個物體。這些瞬態現像在經典新星之間是明亮的。當白矮星從其伴星囤積物質,引起大範圍的核爆炸時,就會發生這種情況。以及標誌著大質量恆星死亡和黑洞誕生的超新星,或者 中子星產生紅光新星的合併所涉及的恆星質量範圍可以從小於太陽的質量到恆星質量的 50 倍不等。
經過檢查,出現了九顆發光的紅色新星。研究小組發現,只有兩顆新星能夠講述這些強大合併事件的完整故事。它們是 AT 2011kp(2011 年在距地球約 2500 萬光年的星系中發現的)和 AT 1997bs(在距地球約 3100 萬光年的星系中爆發的)。
“在某些情況下,對事件發生前幾年拍攝的主要太空望遠鏡的存檔圖像進行分析,使我們能夠確定其起源,也就是說,研究合併之前的系統,並了解涉及哪些類型的恆星,”雷吉蒂說。 “然而,直到現在,還不知道合併後會留下什麼類型的恆星。”
確定合併事件留下的恆星物質的性質。該團隊必須在最初事件發生多年後對它們進行觀察。這是因為恆星結合形成了發光的紅色新星。它們釋放出大量的恆星物質。這會產生這些瞬變的最亮相位。 (亮度的變化)但是明亮、緻密的物質包層也遮蔽了產生它的恆星物體的視野。這是因為每顆發光的紅色新星都可以釋放出質量相當於 300 個地球質量的塵埃。很容易看出,通過所有這些材料來觀察這些事件的初始階段是多麼困難。
這項調查還需要足夠強大的太空望遠鏡來觀察遙遠的星係並識別單個恆星。這就是 JWST 發揮作用的地方,除了哈勃望遠鏡和哈勃望遠鏡收集的可見光圖像之外,還使用 JWST 在 2023 年和 2024 年收集的紅外數據。 斯皮策太空望遠鏡, 研究小組再次觀察了選定的紅色發光新星,在恆星合併事件發生 12 年後的 AT 2011kp 上觀察到它們,而 AT 1997bs 則是在它們演化 27 年後才觀察到的。
這揭示了一個類似於巨大紅巨星的恆星物體,其質量是太陽的數百倍。如果將其放置在我們太陽系的中心,它將吞噬岩石內行星並吃掉其軌道上的草。 木星儘管體積巨大,但所產生的恆星比太陽冷得多。它的表面溫度範圍為 5,840 華氏度至 6,740 華氏度(3,200 至 3,700 攝氏度),而太陽的表面溫度約為 10,300 華氏度(5,700 攝氏度)。
“我們沒想到會因為合併而發現這種類型的物體,”來自 INAF 的團隊成員 Andrea Pastorello 說道。但我們期望一個系統從具有一定質量的兩顆恆星變成質量幾乎等於兩顆恆星總和的一顆恆星。 (碰撞中噴射出的物質網)在更熱、更緊湊的源上會更穩定。 ”
詹姆斯韋伯太空望遠鏡令人印象深刻的觀測能力還使研究人員能夠研究構成周圍灰塵的化學物質。這位新興的超級明星發現,塵埃主要由碳化合物組成,例如石墨。這些化合物是生命的重要組成部分。發光的紅色新星在星際塵埃中發揮著重要作用。因此,這些事件可能在提供地球生命所需的原材料方面發揮重要作用。
“我們是由碳化合物製成的。這些灰塵中富含的碳與碳相同,”雷吉蒂總結道。 “這是講述我們是星塵這一古老故事的另一種方式。”
該團隊的研究計劃將發表在該雜誌上。 天文學和天體物理學









