科学探索|天文学家捕捉到红巨星爆炸过渡到超新星“SN 2020tlf”的全过程天文学家捕捉到红巨星爆炸过

有史以来第一次，天文学家实时拍摄到了一颗红色超巨星生命的戏剧性结束，看着这颗巨大的恒星在坍缩成一颗II型超新星之前的快速自我毁灭。在西北大学和加州大学伯克利分校（UC Berkeley）研究人员的领导下，该团队在红超星致命爆炸前的最后130天内对其进行了观察。

这一发现与以前关于红超巨星在爆炸前如何演变的想法相冲突，早期的观测显示，红色超巨星在死亡前是相对静止的，没有爆发或剧烈发光的证据。然而，新的观测发现，在爆炸前的最后一年里，红超巨星发出了明亮的辐射。这表明至少其中一些恒星必须在其内部结构中发生重大变化，然后在它们坍塌前的瞬间导致气体的剧烈喷发。
该研究的主要作者Wynn Jacobson-Galán说："这是我们对大质量恒星在死亡前一刻所做事情的理解的一个突破。直接探测到红超巨星的超新星前活动，以前从未在一个普通的II型超新星中观察到。我们第一次观看了一颗红色超巨星的爆炸。"
这一发现于今天2022年1月6日发表在《天体物理学杂志》上。

文章图片

艺术家对一颗红色超巨星过渡到II型超新星的描述，它在崩溃和爆炸前的垂死挣扎中发出了剧烈的辐射和气体爆发。
夏威夷大学天文学研究所位于毛伊岛哈雷阿卡拉的Pan-STARRS在2020年夏天首次通过红色超巨星辐射出的大量光线探测到这颗注定要毁灭的大质量恒星。几个月后，在2020年的秋天，一颗超新星照亮了天空。
研究小组迅速捕捉到了这一强大的闪光，并利用夏威夷茂纳凯克天文台的低分辨率成像光谱仪获得了这一高能爆炸的第一个光谱，命名为超新星2020tlf（SN 2020tlf）。数据显示了在爆炸时恒星周围密集的环状物质的直接证据，很可能是Pan-STARRS在夏天早些时候对这颗红色超巨星猛烈喷射的气体的成像。
【科学探索|天文学家捕捉到红巨星爆炸过渡到超新星“SN 2020tlf”的全过程】"这就像在看一颗定时炸弹，"CIERA的兼职副教授、该论文的资深作者Raffaella Margutti说。"我们从来没有证实过一个垂死的红超巨星有如此剧烈的活动，我们看到它产生了如此明亮的辐射，然后崩溃和燃烧，直到现在。"
该小组在爆炸后继续监测SN 2020tlf 。根据从凯克天文台的深层成像和多目标光谱仪以及近红外埃切莱特光谱仪获得的数据，研究人员确定SN 2020tlf的祖先红色超巨星--位于离地球约1.2亿光年的NGC 5731星系中--质量是太阳的10倍以上。