驚喜!碰撞的中子星產(chǎn)生完美的球形“kilonova”基洛諾瓦爆炸
作者:焦點 來源:百科 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-11-22 22:14:58 評論數(shù):

兩顆中子星碰撞并融合產(chǎn)生“kilonova”基洛諾瓦爆炸的插圖,新的星產(chǎn)廣州白云外圍女外圍預約vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達研究表明可能是完美的球體。(Image credit: Robin Dienel/Carnegie Institution for Science)
(神秘的生完地球uux.cn)據(jù)美國太空網(wǎng)(By Robert Lea):一項新的研究發(fā)現(xiàn),當中子星碰撞時,球形它們產(chǎn)生的諾瓦爆炸是完美的球形。
這與以前圍繞爆炸的爆炸理論相矛盾,這些理論被稱為“kilonova”基洛諾瓦,驚喜基洛認為爆炸應該像扁平的碰撞圓盤一樣進行。但是星產(chǎn)這些爆炸呈球形的原因仍然是個謎。
“基洛諾瓦”對我們理解宇宙演化很重要,生完因為正是球形在這些大規(guī)模宇宙爆炸創(chuàng)造的極端條件下,合成了金、諾瓦廣州白云外圍女外圍預約vx《192-1819-1410》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達鉑和鈾等重元素。爆炸
基洛諾瓦的驚喜基洛最終結果是一個所謂的“超大質(zhì)量”合并中子星,它迅速坍縮產(chǎn)生一個黑洞。但是關于這些事件的其他細節(jié)仍然不為人知,所以對于天體物理學家來說,任何關于導致這些事件的碰撞的信息都是隱喻性的黃金粉塵。
第一次探測到kilonova是在2017年,宇宙爆炸位于距離地球約1.4億光年的地方。正是在分析這次大爆炸的數(shù)據(jù)時,天體物理學家驚奇地發(fā)現(xiàn)基洛諾瓦是球形的。
“誰也沒想到爆炸會是這個樣子。它是球形的,像一個球,這沒有任何意義。但我們的計算清楚地表明它是,”研究合著者、哥本哈根尼爾斯·波爾研究所的副教授達拉赫·沃森在一份聲明中說。
該研究的主要作者、尼爾斯·玻爾研究所的博士生艾伯特·斯內(nèi)彭解釋了為什么2017 kilonova的球形發(fā)現(xiàn)如此出人意料。“你有兩顆超級致密的恒星,它們在坍縮前每秒鐘繞對方運行100次,”他解釋道。“我們的直覺,以及所有以前的模型都表明,碰撞產(chǎn)生的爆炸云必須具有扁平而不對稱的形狀。”
基洛諾瓦的球形形狀向研究人員表明,當兩顆中子星螺旋在一起并合并時,可能存在迄今為止意想不到的物理現(xiàn)象。
“最有可能使爆炸呈球形的方法是從爆炸中心爆發(fā)出巨大的能量,使原本不對稱的形狀變得平滑,”Sneppen說。“所以球形告訴我們,在碰撞的核心可能有很多能量,這是無法預見的。”
該研究小組認為,基洛諾瓦球形的秘密可能隱藏在合并產(chǎn)生的超大質(zhì)量中子星的短暫存在及其迅速坍縮為黑洞中。
“也許一種‘磁性炸彈’是在超大質(zhì)量中子星坍縮成黑洞時釋放出巨大磁場的能量時產(chǎn)生的,”沃森說。“磁能的釋放會使爆炸中的物質(zhì)分布得更呈球形。那樣的話,黑洞的誕生可能會很有能量。”
雖然這個理論可以解釋基洛諾娃的球形形狀,但它無法解釋天體物理學家發(fā)現(xiàn)的另一個意想不到的特征。
基洛諾瓦人如何“傳播財富?”
基洛諾瓦以前的模型表明,他們鑄造的所有元素都應該比鐵重。像金或鈾這樣的極重元素應該在基洛諾瓦不同的地方產(chǎn)生,而不是像鍶或氪這樣相對較輕的元素。這些較輕和較重的元素也應該被巨大的爆炸發(fā)射到不同的方向。
但是當觀察2017 kilonova時,研究小組只發(fā)現(xiàn)了較輕的元素,并且還觀察到它們在整個空間中均勻分布。研究人員認為,中微子是一種幽靈般的基本粒子,只與物質(zhì)發(fā)生微弱的相互作用,這可能是他們觀察到的這一意外情況的原因。
“另一種想法是,在超大質(zhì)量中子星存在的幾毫秒內(nèi),它發(fā)出非常強大的輻射,可能包括大量的中微子,”Sneppen說。“中微子可以導致中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子和電子,從而產(chǎn)生更多更輕的元素。這種想法也有缺點,但我們認為中微子發(fā)揮的作用甚至比我們想象的還要重要。”
基洛諾瓦爆炸是球形的這一發(fā)現(xiàn)也有助于揭示暗能量,這種神秘的力量占宇宙總能量物質(zhì)含量的70%左右,顯然推動了宇宙的加速膨脹。
目前,通過觀察遙遠的超新星、恒星死亡時發(fā)生的宇宙爆炸來測量宇宙膨脹的速度,與粒子物理學中對該速度的預測之間存在重大差異。

一個基洛諾瓦和一個伽馬射線爆發(fā)的插圖,藍色代表被擠壓的物質(zhì),紅色表示由兩顆中子星圍繞它們創(chuàng)造的合并物體旋轉(zhuǎn)噴射的物質(zhì)。(Image credit: Aaron M. Geller/Northwestern/CIERA and IT Research Computing Services)
“在天體物理學家中,有很多關于宇宙膨脹速度的討論。速度告訴我們,除了其他事情之外,宇宙有多老,”Sneppen解釋說。現(xiàn)有的兩種測量方法相差約十億年。在這里,我們可能有第三種方法,可以補充和測試其他測量。”
了解基洛諾瓦的形狀對于將這些宇宙事件變成一把測量棒至關重要。這是因為非球形的對象會根據(jù)觀察的角度以不同的方向發(fā)射光線,而球形爆炸無論方向如何都會提供更均勻的發(fā)射。當測量宇宙距離,從而推斷宇宙的膨脹速度及其加速度時,這可能會導致更高的精度。
研究小組表示,在基洛諾瓦可以以這種方式用作測量工具之前,這項發(fā)現(xiàn)提出的剩余問題必須得到回答——這意味著需要對中子星合并進行更多的觀察。
他們希望像激光干涉儀引力波天文臺(簡稱LIGO)這樣的引力波天文臺繼續(xù)工作,跟蹤這些合并發(fā)射的空間結構中的微小波紋,將使這些基洛諾瓦觀測得以進行。
這項新研究于2月15日在線發(fā)表在《自然》雜志上。
