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研究揭示垂死大質量恆星的劇烈物質噴射過程
由中國科學院雲南天文台領導的研究小組通過觀測10年一遇的超新星SN 2023ixf﹐揭示了在其生命末期從一顆恆星猛烈噴射出的恆星質量。這種質量損失過程可以為理解大質量恆星的最終演化提供重要信息。
Ⅱ型超新星(SNe Ⅱ)是宇宙中最常見的恆星爆炸﹐其富含氫的大質量前身向核心坍縮爆炸演化的最後階段難以捉摸。最後階段的演變和由此產生的星周環境導致了這種爆炸的豐富多樣性。為了在SNe Ⅱ爆炸和大質量恆星的晚期演化之間建立聯繫﹐有必要捕捉SN爆炸的第一個光信號﹐即閃光光譜﹐這是由於激波破裂冷卻產生的紫外線/高能光子引起的星周物質(CSM)/星風電離造成的。
最近在非常近的星系梅西耶101中爆發的SN 2023ixf為解決這個長期存在的問題提供了一個難得的機會。爆炸後一到五天內拍攝的及時﹑高節奏的閃光光譜使研究人員能夠對這顆超新星周圍的星周物質的屬性進行嚴格的限制。據估計﹐SN 2023ixf的前身在爆炸前的最後兩到三年中以6×10-4m≥yr-1的質量損失率損失了物質。附近的物質以55公里/秒的速度移動﹐在離母體不到7 × 1014厘米的半徑範圍內積聚了一個緻密的CSM殼層。
考慮到高質量損失率和相對較高的風速﹐以及大約20年前進行的爆炸前觀察﹐SN 2023ixf的前身可能是一顆短命的黃色超巨星﹐它是在爆炸前不久從一顆紅色超巨星演化而來的。「對SN 2023ixf的觀測和調查正在進行中。一系列的工作將使它成為SNe Ⅱ歷史上的一個里程碑﹐並有助於揭示質量範圍從10到20米的大質量恆星的命運﹐」研究人員說。
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