编辑: ok2015 | 2013-06-19 |
192 ・45卷(2016 年)
3 期短,需要利用覆盖足够蓝端光谱的 仪器才能观测到.十天之后,10 m 口径的 南非巨型望远镜 (SALT) 终于成功拍摄到了所需光谱,测到星 系红移为0.2326,证实了东苏勃的推 断.通过红移可以确定ASASSN-15lh 距离地球38亿光年,加上观测到的 视亮度可以得到这颗超新星的真实 光度.ASASSN-15lh 达到最高光度 时是太阳光度的
5700 亿倍,是整 个银河系恒星总亮度的20 倍左右.图21) 将ASASSN-15lh 光度随 时间变化的曲线与其他超新星进行 比较:ASASSN-15lh 在其峰值处比 常见的 Ia 型超新星亮
200 倍,也比 之前极亮型超新星爆发强度保持者 iPTF13ajg亮两倍以上. 爆发机制和能量来源之谜 ASASSN-15lh 不仅有最高的峰 值光度,它至今辐射出的总能量已 超过
1052 ergs――这点让研究者们 尤为惊讶.用来解释超新星辐射能 量来源的几种常见机制似乎对ASASSN-15lh 均不适用.在白矮星 爆炸形成 Ia 型超新星的过程中,碳 元素和氧元素通过热核反应形成不 稳定的镍-56 同位素,而镍-56 通过 核衰变可释放出大量能量.但若想 在几个月内产生
1052 ergs 的辐射能 量则需至少
30 到50 倍太阳质量的 镍-56,而这需要极高质量恒星的爆 炸才可能合成.另一种供能机制是通 过超新星爆发的抛射物与星周物质的 激波相互作用,但在 ASASSN-15lh 中却没有探测到氢元素的迹象,而 一般认为星周物质应含这种宇宙中 最丰富的元素,所以用这种机制来 解释难以行得通. 极亮型超新星一种可能的能源 机制是所谓的磁中子星模型.在这 个模型中,恒星通过核塌缩过程爆 发后会在中心遗留 下一个磁场极高的 快速自转的中子星,即磁中子星.磁 中子星的典型磁场 强度需高达
1014 G;
与之相比,地球的 磁场强度只有十分 之几高斯.如同一 个旋转的磁偶极子,磁中子星自转 逐渐变慢并可将自 转能转变为其他能 量.经过一种复杂 的、尚未被完全理 解的物理过程,磁 中子星发出的磁化 星风可与超新星爆炸抛出物相互作 用并将其加热,从而高温的抛出物 可产生强辐射. 在银河系中,天文学家们已经 观测到了一些磁中子星,但已发现 的磁中子星自转周期为
10 s 左右. 在模型中,磁中子星的自转周期需 快到1 ms才能够有足够高的自转能 来为 ASASSN-15lh 的辐射供能,不 过天文学家从未观测到自转如此之 快的磁中子星.这也许是因为在磁 中子星形成后的几个月后就丢失了 大量的自转能,所以观测到的磁中 子星自转较慢.除此之外,理论天 体物理学家意识到,如果毫秒磁中 子星转速达到
1 ms,其离心力就会 将近达到使星体自身撕裂的极限, 也就是说,ASASSN-15lh 把磁中子 星模型推至其能解释的能量上限.南京大学戴子高教授率领的 团队最近在《天体物理学杂志》发 表文章指出,磁夸克星的自转速 度理论上可快于1 ms,也许可以更 好地解释ASASSN-15lh 能量的来源.还有人提出 ASA........