揭开恒星核心秘密,探索宇宙化学奥秘,解答我们从何而来的终极问题。
8月25日消息,科技媒体PHYS昨日(8月24日)发布博文,报道称天文学家首次观测到极为罕见的“极度剥离型超新星”SN2021yfj,揭示了一颗大质量恒星在临终阶段硅层物质的喷发。这层硅物质位于铁核之上,仅在爆发前几个月内形成,进一步验证了恒星内部核聚变分层的理论模型。 这一发现不仅为理解大质量恒星的演化过程提供了关键证据,也让我们对超新星爆发机制有了更深入的认识。这种极端剥离现象极为少见,说明恒星在生命末期可能经历了复杂的物质抛射过程,而这些过程对后续星际物质的循环和元素的分布具有重要意义。此次观测结果无疑为天体物理学研究增添了新的视角。
注:极度剥离型超新星是指一种在爆发时其外层物质几乎被完全剥离,仅保留内部结构的超新星类型;而硅层则是位于恒星铁核之外的一个由硅元素组成的物质层,该层形成于爆发前数月。
恒星的一生由核聚变驱动,先将氢转化为氦,随后依次形成碳、氖、氧、硅,最终生成铁,每一轮燃烧周期都比前一轮更短。外层物质在恒星风的作用下不断被抛射,形成包含不同元素的气体壳。然而,硅层通常来不及被带到远离恒星的区域,爆发时难以直接观测。
研究团队深入观测 SN 2021yfj,发现其硅层物质已被提前暴露,意味着恒星风或其他机制在爆发前就剥离了外层直至深层硅区。常规的恒星风不足以做到这一点,科学家推测可能是伴星引力在极短时间内抽走了深层物质。
这一发现为验证恒星内部核聚成分层过程提供了直接证据。大质量恒星在核心坍缩引发的超新星爆发中生成了氧、氖、镁、硫等元素,这些物质构成了行星以及生命的关键成分;而较低质量的恒星则主要生成碳和氮,至于像金这样的重元素,则来源于中子星的碰撞过程。
我们之所以成为现在的我们,其根源可以追溯到恒星的内部运作。恒星不断制造并释放元素,推动了宇宙化学成分随时间的变化。在早期宇宙中,缺乏“复杂”元素,恒星燃烧得更快也更热,这可能影响了行星的形成方式和频率。因此,了解超新星抛射出的物质种类及其频率,有助于解释宇宙以及地球为何呈现出今天的样子。 从科学的角度看,恒星不仅是光与热的来源,更是构成我们身体和周围世界的基本元素的制造者。每一次超新星爆发,都是宇宙自我更新的过程,也是生命得以诞生的重要前提。这种跨越数十亿年的演化,让今天的我们能够思考、观察和理解这一切。