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曾经差点闪瞎科学家的FBOTs之谜似乎被破解了

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  原作:GOVERT SCHILLING
  翻译:周禹丰
  校译:牟新翔 周学云
  编排:赵书晨
  后台:李子琦 李明晨 胡永葳
  原文链接:
  https://skyandtelescope.org/astronomy-news/cocoons-around-dying-stars-could-explain-new-type-of-stellar-explosions/
  "
  近期发现的新型恒星爆炸的强度可能介于超新星和伽马射线暴之间。
  垂死恒星中逃逸出的喷流被一层物质包裹。
  图源:Ore Gottlieb / Northwestern University
  2018年,科学家在一个遥远星系中发现一种前所未见的、奇特的恒星爆炸事件,被称之为"蓝色快速光学暂现源(FBOTs)",经过四年的不断研究,科学家们最近很可能破解了这个谜团。
  西北大学(美国,下同)的奥尔·戈特利布(Ore Gottlieb)及其同事的研究成果表明,FBOTs实际上是规模介于常规超新星和长伽马射线暴之间的恒星爆发。
  2018年,一台程控望远镜捕捉到了一个遥远星系旋臂中的一次突然的能量爆发,这次爆炸比常规的超新星爆炸更加短暂且明亮约十倍,被标注为AT2018cow。因为名中带"cow",它又获得了"牛"这一昵称。光谱观测的结果表明其中存在大量的氢和氦,且喷流物速度更是高达光速的十分之一。尽管可见光波段的发射很快就停止了,AT2018cow在之后仍然产生了无线电波以及X射线。
  W. M.凯克天文台的深度成像和多目标光谱仪(DEIMOS)在2018年8月17日拍摄的AT2018cow及其主星系的图像。图源:R. Margutti / W. M. 凯克天文台
  这次事件之后,科学家们又观测到了多个类似的FBOTs,天马行空的理论学家们提出了各种各样的假说,其中包括两个白矮星的相撞击、巨星和致密中子星合并以及恒星被中等质量黑洞吞噬并发生潮汐瓦解等等。
  与此同时,中子星内部组成探测器(NICER)的X射线望远镜随后对AT2018cow的观测结果暗示了一颗中子星或黑洞的存在,即该星爆炸后可能形成了中子星或者黑洞。这就使得科学家们顺其自然地联系到超新星爆炸或者伽马射线暴,即大质量恒星的爆发。理论学家们提出过类似的模型,但还没有人能够完美解释所有观测结果。
  戈特利布和同在西北大学的亚历山大·柴克霍夫斯基(Alexander Tchekhovskoy),以及加州大学伯克利分校的拉菲勒·玛古提(Raffaella Margutti)在4月11号的皇家天文学会月刊中描述了一个详细得"能够解释所有目前观测到的FBOT"的模型。
  "这是一个充满美感的模型",阿姆斯特丹大学的拉尔夫·韦尔斯(Ralph Wijers)这样评价道。
  常规的超新星几乎都是球面对称的。坍缩的恒星所释放出来的能量会均匀得分布在大量的恒星物质上,从而减缓了爆炸。但如果前身恒星极其庞大,又在高速旋转,并且丢失了大多数的氢氦壳层,坍缩就会形成两束发射进星际空间的喷流,沿着恒星的旋转轴从两极释放出来,也就成为了一场被称作长伽马射线暴的高能烟火秀。
  根据戈特利布、柴克霍夫斯基及玛古提的文章,FBOT填补了位于这两个情况之间的空缺。对FBOT来说,前身恒星的坍缩内核旋转速度快到足以产生类似伽马射线暴的能量束。但由于某些原因,恒星保留了巨量的氢气和氦气层,它们抑制了能量束的直接喷发。取而代之的是,形成了两朵巨大的恒星气体茧状云,能量束被包裹在其中,最终会以十分之一的光速进入太空,如本文第一张图片所示。
  作者们认为,被喷流推动的保护层的突然出现以及随之而来的快速冷却恰好可以解释在FBOT身上观察到的可见光的迅速变化。它们和周围环绕恒星的物质的互动产生了无线电波。如果爆发恒星的残骸延伸得够远,那么剩下的内核(无论是中子星或者黑洞)发射出的X射线就能泄漏进入太空。"我们的模型能清晰地区分开超新星、伽马射线暴以及FBOT,这可以说是十分优雅了。"戈特利布在一次新闻采访中说到。
  FBOTs(右)和常规超新星(左)以及伽马射线爆(中)的艺术对比图
  图源:Bill Saxton / NRAO / AUI / NSF
  韦尔斯是那批从头到尾都坚信FBOT能成为填补常规超新星和伽马射线暴这两个情况之间的空缺的角色的理论学家的其中一员。"但我之前的论点还是缺乏证据",他说,"相比起来,这篇新的论文则有着非常稳固的理论支撑,不管是从分析角度还是电脑模拟来说,都有证据证明它的正确性。"
  然而,韦尔斯仍然指出了还有很长的一段路要走:虽然新模型成功预测到了AT2018cow可见光波段的强度骤减,但其程度和实际观察到的还有相差。希望未来维拉·鲁宾天文台对更多FBOTs的观测能够使得我们对这些罕见的易燃易爆炸的野兽更多些了解。
  责任编辑:周学云
  牧夫新媒体编辑部
  『天文湿刻』 牧夫出品
  木星上的卫星影子
  影像提供: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS;

写错字的代价上个世纪五十年代,我上初中,教语文的张老师是一位学识渊博治学严谨风趣幽默的老者,板书也漂亮,同学们都爱听他的课。那时,简化汉字公布不久,同学们常常写错字,而且不以为然。张老师对学生冗繁削尽留清瘦看大师改稿清代画家郑板桥(16931765)的题画竹诗说四十年来画竹枝,日间挥写夜间思。冗繁削尽留清瘦,画到生时是熟时。郑板桥像他自曝画竹的秘诀是冗繁削尽。其实,作诗写文章又何尝不是如此。俄雨水来,柳眼开惊喜拍摄雨水时节,柳眼初开,画面提示柳醒了,春来了!柳醒惺松柳眼径自开,丝绦细叶东风裁。上苍有情遂人愿,又着芳菲下凡来。作者手记写诗,是件有趣的事。一张纸,一支笔,一片思绪,便可以华罗庚评诗华罗庚少年时代像华罗庚(19101985)小时候很聪明,喜欢读书和思考问题。他在13岁时,就对陆游和胡适的两首诗做了比较,提出了自己的看法。宋代诗人陆游(11251210),在他的朝拜贝多芬贝多芬画像上个世纪90年代后期,一次偶然的机会,我朝拜了贝多芬。我参观了波恩的贝多芬故居,一座既不豪华也不显眼的民居楼。它坐落在波恩城北部巷20号,是一幢粉色的二层小楼,房间不多,黄庭坚评诗南北朝诗人王籍是个有文才不得志的文人,他的入若耶溪诗中有两句诗使许多人拍案叫绝蝉噪林逾静鸟鸣山更幽而王安石看到后,却不以为然。他认为,蝉不噪则林静,鸟不鸣则山幽。后来,他反其道而行金星上的城墟目前科学家已经得知,和火星相比,金星的自然条件要更为严酷。金星的表面温度为500,二氧化碳在大气中的占比为90,而且金星经常会下腐蚀性很强的酸雨,经常会刮比12级台风还要大得多的风命运的安排每个人出生到死亡,不过百年,在这短暂的人生旅程中,每个人都有自己的三劫九难,是需要自己去承受的,如果是借他人之力来化解,也只是当下的一点改变,而不会真正的化解。无论天灾人祸,即是一梦中灵泉水在梦中到了一个有山的地方,听说山上有灵泉水,但是不让上山,梦中自己还觉得自己有超能力,我就想着办法要上山去弄灵泉水,后来我媳妇跟着一块,偷偷上山了,上的时候比较容易,可是上山后发现不知所踪的太阳神巨像威武的巨像希腊的一期邮票上印有罗得巨像,也就是太阳神赫利俄斯的巨像。赫利俄斯穿着短裤,头上戴着太阳冠冕,左手按剑,右手高举火盆,双腿又开立在两座高台之上,他的背后是海港,胯下是出入泰姬陵建造之谜泰姬陵在印度人心目中的地位,就好像长城在中国人的心目中的地位一样,泰姬陵作为世界建筑史上的七大奇迹之一,令印度人倍感自豪。然而,关于泰姬陵的设计建造始终是一个解不开的谜团。到底是谁
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