據(jù)報道,日本一支研究小組使用斯巴魯望遠鏡的昏暗目標相機和光譜儀(FOCAS)及計算機發(fā)現(xiàn)和模擬出恒星爆炸的3D結(jié)構(gòu)圖,解開了天文學家關(guān)于死亡恒星的一項重大謎團。
恒星爆炸3D結(jié)構(gòu)圖
通常情況下,當一顆恒星質(zhì)量達到太陽八倍以上時就會以超新星的明亮爆炸方法結(jié)束生命。最終恒星爆炸和噴射的化學物質(zhì)進入宇宙後能顯著增大宇宙化學成份,並被認爲有助于“擴散”生命元素。然而研究小組很少知道超新星的爆炸過程。
研究人員理論上認爲超新星將以兩種假定方法中的某一種爆炸,第一種是通過旋轉(zhuǎn)導致的兩極爆炸;第二種是通過對流形成塊狀3D爆炸。最新研究結(jié)果顯示超新星是以第二種理論方法爆炸的。
圖左是計算機模擬的超新星3D結(jié)構(gòu)圖右是斯巴魯望遠鏡拍攝的2009mi超新星圖像
這顆超新星位于IC 2151星系,距離地球大約1億光年。
研究小組稱,盡管通過簡單拍攝超新星能夠很容易看到超新星外型,但是真實觀測超新星卻是一個頗具挑戰(zhàn)性的任務。多數(shù)超新星都距離地球數(shù)百萬至數(shù)億光年之遙,盡管它們會以1萬公裏每秒的速度爆炸噴射物質(zhì),但是在如此遙遠的距離觀看仍是一個小點。
圖左是日本研究小組模擬的恒星死亡3D結(jié)構(gòu)圖右是2D結(jié)構(gòu)
之後他們使用望遠鏡檢驗他們的觀測數(shù)據(jù)並發(fā)現(xiàn)3D結(jié)構(gòu)與觀測數(shù)據(jù)相吻合
日本研究小組使用一種特殊的方法來探測揭曉超新星的外型,他們使用“極化”測量法,可提供各種類型恒星爆炸釋放振動電磁波方向的信息。之後他們對已知超新星爆炸噴射數(shù)據(jù)進行數(shù)值模擬,能夠很清晰辨別出兩極爆炸和塊狀3D爆炸的不同極化類型。
之後研究小組從兩顆超新星探測到“極化”,這能夠很明確地顯示超新星並非一般的圓形結(jié)構(gòu)。他們也發(fā)現(xiàn)每顆超新星有不同角度的“極化”,這項發(fā)現(xiàn)與塊狀3D爆炸假設相適合。