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一种新型的磁电超新星

em ESO的La Silla和Paranal天文台首次证明了伽玛射线的持续爆发与异常明亮的超新星爆炸之间的联系。这项研究表明,爆炸GRB 111209A之后的超新星不是像预期的那样被放射性衰变驱动,而是由周围的磁体衰减超强磁场驱动。 / em

结果出现在“自然”杂志上。

伽玛射线爆发(GRBs)是自宇宙大爆炸以来发生的最大爆炸的结果之一。它们被对这种高能辐射敏感的轨道望远镜探测到,这种辐射不能穿透地球大气层,然后被太空和地面上的其他望远镜在更长的波长处观察到。

GRBs通常只持续几秒钟,但在极少数情况下,γ射线会持续数小时。一次这样的超长持续时间GRB在2011年12月9日由Swift卫星采集,命名为GRB 111209A。这是迄今为止观测到的最长,最亮的GRB之一。

随着这次爆发的余辉消失,研究人员使用La Silla的MPG / ESO 2.2米望远镜上的GROND仪器和Paranal上的超大望远镜(VLT)上的X-shooter仪器进行了研究。超新星的明显特征,后来被命名为SN 2011kl,被发现。这是第一次发现超新星与超长GRB有关。

新论文的第一作者,来自德国加兴的麦克斯普朗克物理研究所的Jochen Greiner解释说:“由于长时间伽马射线爆发仅在每10,000至100,000个超新星产生一次,所以爆炸的恒星必须是某种特殊的。天文学家们认为这些GRBs来自非常大的恒星 - 大约是太阳质量的50倍 - 并且它们表明形成了黑洞。但是现在我们对GRB 111209A之后发现的超新星SN 2011kl的新观测正在改变超长持续时间GRB的这种模式。“

在大规模恒星崩溃(有时称为折射星)的最佳场景中,超新星爆发的光/红外线一周的爆发预计将来自爆炸形成的放射性镍-56的衰变。但在GRB 111209A的情况下,GROND和VLT的观测结果首次明确表明,情况并非如此。其他建议也被排除。

对GRB 111209A之后的超新星的观测结果进行拟合的唯一解释是,它是由磁星供电的 - 一颗微小的中子星每秒旋转数百次,拥有比普通中子星强得多的磁场,这也被称为无线电脉冲星。磁星被认为是已知宇宙中最强磁化的物体。这是超新星和磁星之间这种明确的联系第一次成为可能。

该研究的共同作者Paolo Mazzali反思了新发现的重要性:“新的结果为GRBs,非常明亮的超新星和磁控管之间的意外关系提供了很好的证据。其中一些关系在理论上已经被怀疑了好几年,但将所有关联在一起是令人兴奋的新发展。“

“SN 2011kl / GRB 111209A的案例迫使我们考虑替代collapsar情景。这一发现使我们更接近GRBs工作的新和更清晰的图景,“Jochen Greiner总结道。

出版物:Jochen Greiner等人,“与超长伽玛射线爆发相关的非常明亮的磁星超新星”,Nature 523,189-192(2015年7月9日); DOI:10.1038 / nature14579

来源:欧洲南方天文台