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银河系内一颗巨星处于爆炸前奏,预期成为未来伽玛射线暴源

2024-11-01 209

伽玛射线暴是宇宙最强大的爆炸事件之一,现在天文学家发现,银河系内有颗巨星就处于爆发前夕,已被确定为未来可能的伽玛射线暴源头!更重要的是,从宇宙尺度来讲,这颗恒星距离地球相当近,仅 8000 光年。当它爆炸,地球有可能被波及吗?

研究主要作者、荷兰无线电天文学研究所 ASTRON 科学家 Joseph Callingham 指出,这颗高速旋转的巨星正处于罕见的沃夫─瑞叶星(Wolf-Rayet star)阶段,位于三合星系统 2XMM J160050.7-514245 中,但研究人员更爱以埃及混沌之神阿佩普(Apep)称呼它,因该系统经甚大望远镜的 VISIR 中红外光谱仪成像,确实混沌朦胧不清,恒星被蛇形尘云给遮蔽。

沃夫─瑞叶星是大质量恒星(太阳质量 8~25 倍)演化过程中的一个阶段,当这种大质量恒星耗尽燃料时将会经历超新星爆炸,而沃夫─瑞叶星死亡前若没有明显损失质量(坍缩前最终质量超过太阳质量 40 倍),则核心可能直接塌缩成黑洞,吞噬周围物质,这也被认为是形成长期伽马射线暴(gamma ray burst,GRB)的原因。

之所以会认定巨星已来到沃夫─瑞叶星阶段,是因为研究人员测得恒星风的速度高达每小时 1200 万公里,约光速 1%,表明这颗恒星已经高速旋转到接近极限值,再继续下去就会走上爆炸一途,并带来强烈伽马射线暴。伽马射线暴持续时间从 0.1~1000 秒不等,而长暴(long burst)释放的能量可与太阳整个生命周期释放的能量一样多。

Joseph Callingham 说,没想过会在自己的银河系内发现沃夫─瑞叶星系统,许多天文学家认为沃夫─瑞叶星不太可能存在银河系中,因为银河系古老且富含金属,其恒星应该很快就安分下来,新研究结果表明我们对大质量恒星死亡的理解程度仍然不够完整。

地球是否遭受冲击?

一旦沃夫─瑞叶星经历超新星爆炸,将喷发极其强大且狭窄的伽马暴射流,如果地球刚好位于伽马射线暴的特定喷射方向,那么我们的臭氧层可能会被剥离;有些科学家指出,发生在 4.4 亿年前的奥陶纪-志留纪大规模灭绝事件,很可能就是由银河系内的伽马射线暴引起。

又或者在历史纪录中,1998 年和 2004 年都曾检测过伽马射线暴,估计起源地距离地球 2 万 及 5 万光年,当时 GRB 持续时间仅几毫秒,但地球电离层都短暂被干扰。

幸运的是不用太担心,团队说地球应该安然无恙。首先,这颗巨星必须真的如预期走上超新星爆炸一途,才可能带来伽马射线暴;其次,伽马射线暴方向必须刚好对准地球才可能破坏大气;第三──离这颗巨星爆炸可能还要几万年。

新论文发表在《自然-天文学》(Nature Astronomy)期刊。

  • Star spotted on the brink of a gamma ray burst – and it’s alarmingly close to Earth
  • Stunning Pinwheel Nebula Is A Cosmic Cataclysm In The Making
  • A Jaw-Dropping Binary Star Is About to Go Supernova, And Could Produce a Gamma-Ray Burst

(首图来源:ESO)

延伸阅读:

  • 天文学家惊人新模型,太阳从沃夫–瑞叶星气泡中诞生
2019-03-11 18:31:00

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