艺术家对黄色超巨星与蓝色主序伴星的近距离联星的印象，类似于 Kilpatrick 等人的 2019yvr 祖先系统推导出的特性。 （2021 年）。 如果 2019yvr 的前身系统是在这样的双星中，那么在它爆炸为超新星之前的过去 100 年里，它一定有非常密切的相互作用从黄色超巨星中剥离了大量的氢。 学分：Kavli IPMU / Aya Tsuboi
前所未见的场景“扩展了物理上的可能性”。
一颗奇怪的黄色恒星让天体物理学家重新评估了我们宇宙中的可能性。
所领导 西北大学（Northwestern University），国际团队使用 美国航空航天局“ 哈勃太空望远镜 在这颗大质量恒星爆炸成超新星之前的两年半内对其进行检查。 在生命的尽头，凉爽的黄色恒星通常会被氢气包裹，从而掩盖了恒星炽热的蓝色内部。 但是，这颗距离地球 35 万光年的处女座星系团中的黄色恒星在爆炸时神秘地缺乏这一关键的氢层。
“我们以前从未见过这种情况，”领导这项研究的西北大学的查尔斯·基尔帕特里克说。 “如果一颗恒星在没有氢的情况下爆炸，它应该是极蓝的——真的，真的很热。 如果一颗恒星的外层没有氢，它几乎不可能这么冷。 我们研究了每一个可以解释这样一颗恒星的恒星模型，每一个模型都要求这颗恒星有氢，而从它的超新星中，我们知道它没有。 它扩展了物理上的可能性。”
哈勃太空望远镜 (HST) 成像显示 2019yvr 爆炸前 2.5 年的爆炸现场。 左上：超新星爆炸 72 天后在双子座-南方望远镜的图像中看到的。 左下：爆炸前 HST 图像中同一地点的放大图，显示了一个似乎是 2019yvr 的前身星的单一来源。 图片来源：Charles Kilpatrick / 西北大学
该团队在 5 年 2021 月 XNUMX 日发表的一项新研究中描述了这颗奇特的恒星及其产生的超新星， 皇家天文学会月刊. 在论文中，研究人员假设，在它死亡前的几年里，这颗恒星可能已经脱落了它的氢层，或者把它丢给了附近的一颗伴星。
Kilpatrick 是西北大学天体物理学跨学科探索与研究中心 (CIERA) 的博士后研究员，也是年轻超新星实验的成员，该实验使用夏威夷哈雷阿卡拉的 Pan-STARSS 望远镜在超新星爆炸后立即捕捉它们。
在它爆炸之前捕捉一颗星星
在年轻超新星实验在相对较近的螺旋星系 NGC 2019 中发现超新星 4666yvr 后，该团队使用了美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的深空图像，幸运的是，哈勃太空望远镜已经观测到了这部分天空。
“大质量恒星在爆炸之前会做什么是一个未解之谜，”基尔帕特里克说。 “在它爆炸成超新星之前很难看到这种恒星。”
哈勃图像显示了超新星的来源，这是一颗在爆炸前几年拍摄的大质量恒星。 尽管超新星本身看起来完全正常，但它的源头——或前身星——却不是。
“当它爆炸时，它看起来像是一颗非常普通的无氢超新星，”基尔帕特里克说。 “这并没有什么特别之处。 但前身星与我们对这种超新星的了解不符。”
暴力死亡的直接证据
然而，爆炸发生几个月后，基尔帕特里克和他的团队发现了一条线索。 当这颗恒星最后一次爆炸的喷射物穿过它的环境时，它与大量的氢相撞。 这导致研究小组假设这颗前身星可能在其死亡前几年内排出了氢。
“天文学家怀疑在我们看到超新星之前的几年里，恒星会经历剧烈的喷发或垂死挣扎，”基尔帕特里克说。 “这颗恒星的发现提供了一些迄今为止发现的最直接的证据，即恒星经历了灾难性的喷发，导致它们在爆炸前失去质量。 如果这颗恒星发生了这些喷发，那么它很可能在爆炸前几十年就排出了氢。”
“这颗恒星的发现提供了一些最直接的证据，这些证据表明恒星经历了灾难性的喷发，导致它们在爆炸前失去质量。”
- 查尔斯·基尔帕特里克，天体物理学家
在这项新研究中，基尔帕特里克的团队还提出了另一种可能性：一颗质量较小的伴星可能已经从超新星的前身恒星中剥离了氢。 然而，该团队将无法 搜索、 对于伴星，直到超新星的亮度消退之后，这可能需要长达 10 年的时间。
“与它爆炸后的正常行为不同，氢相互作用表明它有点像这种奇怪的超新星，”基尔帕特里克说。 “但我们能够在哈勃数据中找到它的祖星是非常特殊的。 四五年后，我认为我们将能够更多地了解所发生的事情。”
有关这项研究的更多信息，请阅读神秘的无氢超新星揭示了大质量恒星的剧烈死亡阵痛。
参考资料：Charles D Kilpatrick、Maria R Drout、Katie Auchettl、Georgios Dimitriadis、Ryan J Foley、David O Jones、Lindsay DeMarchi、K Decker French 的“Ib 型超新星 2019yvr 在爆炸前 2.6 年的酷且膨胀的前身候选者” , Christa Gall, Jens Hjorth, Wynn V Jacobson-Galán, Raffaella Margutti, Anthony L Piro, Enrico Ramirez-Ruiz, Armin Rest 和 César Rojas-Bravo，30 年 2021 月 XNUMX 日， 皇家天文学会月刊.
DOI：10.1093/mnras/stab838
这项研究“在爆炸前 2019 年，Ib 型超新星 2.6 yvr 的一个凉爽和膨胀的前身候选者”得到了 NASA（奖励编号 GO-15691 和 AR-16136）、美国国家科学基金会（奖励编号 AST-1909796）的支持, AST-1944985)、加拿大高级研究所、VILLUM 基金会和澳大利亚研究委员会卓越中心。 除了哈勃太空望远镜，研究人员还使用了双子座天文台、凯克天文台、拉斯康布雷斯天文台、斯皮策太空望远镜和斯沃普望远镜的仪器。
