哈勃证实星系间空间爆炸的星体爆炸

日期:2018-05-16 浏览:9

来自美国宇航局哈勃太空望远镜的数据证实,三颗超新星在星系间空间的黑暗空间中爆炸,数百万或数十亿年前已从它们的家族星系中抛出。 / em

大多数超新星都位于含有数千亿颗恒星的星系内,其中一颗可能每个星系每个星系爆炸一次。

然而,这些孤独的超新星是在三个星系中的几个千星系中的大星系之间发现的。这些恒星最近的邻居距离我们有300光年远,比我们太阳最近的恒星邻居Proxima Centauri远近100倍,离我们4.24光年远。

这种罕见的孤立超新星为在星系之间广阔的空间中存在的东西提供了重要线索,并且可以帮助天文学家理解星系团在整个宇宙历史中是如何形成和演化的。

这个孤独的世界提醒了研究负责人加利福尼亚大学伯克利分校的博士后研究员梅丽莎格雷厄姆,他是一位虚构的明星Thrial,他在伊恩班克斯的小说“反对黑暗的背景”中,博士后和狂热的科幻迷,距离任何一个光年其他明星。它的有人居住的行星之一Golter有着近乎无星的夜空。

格雷厄姆说,任何围绕这些星团内恒星的行星 - 所有那些在所谓的Ia型超新星爆炸的老而紧凑的恒星 - 无疑被爆炸抹杀,但他们像Golter一样,夜空中会有明亮的恒星。星团内恒星的密度大约是我们从地球上看到的一百万分之一。

“它确实会是一个相当黑暗的背景,”她说,“只有偶尔出现的最近和最亮星系星系的偶然模糊斑点。”

格雷厄姆及其同事 - 拉伯克的得克萨斯理工大学的David Sand,图森亚利桑那大学的Dennis Zaritsky和不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的Chris Pritchet - 将在星期五的一篇论文中报告他们对三颗星的分析结果,6月5日,在罗利北卡罗来纳州立大学举行的超新星会议上。他们的论文也被天体物理学杂志接受。

成千上万的星系群

这项新研究证实了2008年至2010年间夏威夷Mauna Kea地区使用加拿大 - 法国 - 夏威夷望远镜进行的多时代邻近星系团调查发现的三个明显无主星超新星的发现。 CFHT无法排除一个拥有这些超新星的微弱星系。但哈勃太空望远镜高级相机测量图像的灵敏度和分辨率要好10倍,清楚地表明超新星在空间中爆炸,远离任何星系。因此,它们属于大多数星系中存在的孤星,格雷厄姆说,如果不是所有的星系都存在

根据最近的一项调查,尽管恒星和超新星通常驻留在星系中,但位于大质量星团中的星系体验的是引力,将15%的恒星击退。尽管如此,这些星团的质量如此之大,以至于流离失所的恒星在人烟稀少的群内区域内仍然受到引力约束。

一旦分散,这些孤独的恒星太微弱,不能单独看到,除非它们以超新星的形式爆炸。格雷厄姆和她的同事正在簇内空间寻找明亮的超新星作为示踪剂,以确定未见之星的数量。这些信息提供了关于宇宙中大型结构的形成和演化的线索。

“我们已经提供了最好的证据,但是星团内的恒星确实会发生Ia型超新星爆炸,”格雷厄姆说,“并且证实可以使用无主星超新星追踪群星内恒星的数量,这对于将这种技术扩展到更远处集群“。

格雷厄姆和她的同事们还发现,CFHT发现的第四颗爆炸恒星似乎位于一个红色圆形区域内,可能是一个小星系或一个球状星团。如果超新星事实上是球状星团的一部分,这标志着超新星第一次在这些密集的星团不到一百万颗的范围内被证实爆炸。所有四颗超新星都在距离地球约十亿光年的星系团中。

“由于球状星团中的恒星数量少得多,预计在球状星团中只有一小部分超新星出现,”格雷厄姆说。 “这可能是第一个确认的例子,可能表明在低质量星系或球状星团中,以超新星形式爆炸的恒星比例较高。”

格雷厄姆说,Ia型超新星的大多数理论模型都涉及到一个双星系统,所以爆炸的恒星会在他们有生之年有一个伴侣。

“虽然这不是爱情故事,”她补充道。 “这个伴侣是一个质量较小的白矮星,它最终变得太近了,并且被不幸地分裂成了一颗被主星破坏的环,或者是一颗恒星,白矮星的主星从它的外层偷走了一小块气体。无论哪种方式,这种材料转移都会导致原生质量变得不稳定,并且会发生Ia型超新星爆炸。“

格雷厄姆的博士后奖学金得到了加里和辛西娅伯吉尔的礼物支持。

出版物:接受到ApJ

PDF研究副本:使用哈勃太空望远镜成像确认无主Ia型超新星

资料来源:加州大学伯克利分校罗伯特桑德斯

图片:美国国家航空航天局和SDSS的Alex H Parker博士;梅丽莎格雷厄姆,CFHT和HST