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核心坍缩超新星质量上限被高估

2021年09月14日作者:来源:科技日报

NASA

  超新星是一颗巨大恒星的“终章”。通常认为,所有超过9倍太阳质量、低于50倍太阳质量的恒星最终都会变成核心坍缩超新星,但一项新的研究表明情况并非如此。

  大质量恒星会经历核心坍缩超新星阶段。恒星需要热量、压力和重力来维持平衡,一颗大质量恒星必然会通过融合更重的元素来产生热量。但随后重元素的聚变会消耗能量而非释放能量。因此,大质量恒星的核心坍缩,产生的冲击波将恒星撕裂。

  此前认为,核心坍缩超新星源于9倍太阳质量以上的恒星,质量上限最高可达40—50倍太阳质量。更高质量的恒星,则会直接坍缩成黑洞。

  最新研究表明,核心坍缩超新星的质量上限,可能比我们想象的要低得多。研究团队观察了一对被称为Arp 299的碰撞星系的元素丰度。Arp 299的元素丰度在很大程度上取决于超新星爆发中释放的元素。研究人员测量了铁与氧的丰度比,以及氖和镁与氧的比值,发现结果并不符合标准的核心坍缩超新星模型,但如果将模型中质量超过23—27倍太阳质量的超新星排除,观测数据就能与模型相吻合。这就意味着,核心坍缩超新星的质量上限要比我们预想的要低得多。


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编辑:lianwei