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新發現超新星挑戰舊理論

新發現將協助天文學家改進距離測量技術

【大紀元9月25日訊】(大紀元記者于止戈編譯)天文學界普遍認為同一種型態的恆星爆炸在宇宙中任何地方發生都應產生相同的亮度,但一項新發現對上述想法提出質疑。這項發現可能對宇宙大小的估算有所啟示。

在觀測宇宙時﹐1a型超新星通常是用來當成距離的標準指標,但是新發現的1a型超新星爆炸威力超過以往想像,可能迫使天文學家重新審視他們對這種發光天體的概念。

當一顆恆星耗盡其中心的燃料後將成為白矮星,開始從一旁的伴星蒐集物質直到質量的極限。當白矮星的質量達到太陽的一點四倍時(也就是錢得拉塞卡質量極限﹐Chandrasekhar

limit)會變得不穩定,在一場超大的爆炸終將自己炸成碎片,成為1a型超新星爆炸。

天文學家過去認為1a型超新星在生命頂峰時放射出等量的光線,此後也以相同的速率漸漸黯淡下來,因此它們常被用來作為計算宇宙中距離的標準。1998年,天文學家藉1a型超新星發現宇宙擴張的加速了。

但是天文學家最近發現名為SNLS-03D3bb的1a型超新星爆炸所發出的亮度是類似爆炸的兩倍,研究人員在九月二十日出版的《自然》雜誌(Nature)上報導了這項發現。再加上爆炸後的飛出物動能偏低,兩項新發現暗示造成這次超新星爆炸的白矮星質量超過了錢得拉塞卡極限。

研究報告主要作者多倫多大學博士後研究員安迪.郝威爾說:「這次超新星爆炸的噴出物移動非常緩慢,我們認為這是因為爆炸的恆星質量異常巨大,所以對噴射物有較高的束縛能。基本上,假如在爆炸中核融合提供一定量的能量,那麼這部份能量必定先克服恆星的束縛能,剩餘的才能變成動能。」

研究報告中指出﹐超越錢得拉塞卡極限的物質團應該傾向於發生在年輕的恆星群。

SNLS-03D3bb來自遠處星系中一群年輕的恆星,當時的宇宙比今天還要更年輕許多。這些恆星與它們所在的星系都是藍色的,科學家也把這個作為獲得恆星年齡的辦法。

這項新發現能夠協助天文學家排除不尋常的1a型超新星爆炸,並協助改善宇宙中距離的估算方法。

郝威爾說:「我們很幸運,因為這個爆炸有許多怪異的跡象,顯然它並不遵守宇宙學對超新星的規範,但是同時它也有不尋常的光譜、元素比例怪異的慢速移動物質。因此經由光譜,我們把這樣的怪物找出來。」

但是研究人員也擔心資料中一些極端的現象並未得到重視。郝威爾說:「為了避免怪異超新星被忽視,在未來宇宙學研究時﹐我們將會將超新星分成兩類﹕幾乎全是老恆星組成的橢圓星系轉向超新星及年輕恆星較多的螺旋星系內的超新星。」

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