宇宙犯罪现场揭示了死亡恒星合并的古代超新星遗迹 _宇宙

两颗白矮星在合并前的图示（插图）是残余SNR 1181的两个激波区域。（图片来源：Robert Lea（与Canva共同创作）/2024 T.Ko、H.Suzuki、K.Kashiyama等人/《天体物理学杂志》）
据美国太空网（Robert Lea）：最终的宇宙“冷案”已经持续了843年，现在，太空侦探可能终于解决了这个问题。公元1181年，当根培战争在日本肆虐时，一颗神秘的“客星”短暂地掠过亚洲的天空。天文学家一直对这一短暂事件感到困惑，直到2021年，一组研究人员追踪到它在宇宙中的位置。然而，现在被命名为超新星（SN）1181的事件的原因仍然笼罩在神秘之中。
直到一组科学家使用计算机建模和观测分析来重现这一事件，发现这是由两颗“死星”白矮星碰撞在一起引起的超新星。这两颗碰撞白矮星的罕见发生，留下了残余白矮星和双激波形成的残留物的结构。
但还有更多。同一团队发现，就在20到30年前，高速恒星风开始从残留的白矮星表面吹来。这一发现强调了将现代天文学的前沿科学与历史记录相结合来了解宇宙的力量。更具体地说，这些新结果可以帮助更好地了解超新星的种类。
东京大学天文学系的团队负责人Takatoshi Ko在一份声明中说：“日本、中国和韩国的历史记录中有很多关于这颗临时客星的记载。在它的高峰期，这颗恒星的亮度与土星相当。” 。“它肉眼可见约180天，直到逐渐消失在视线之外。SN 1181爆炸的残骸现在非常古老，所以很难找到。”
“死星”在天空中碰撞
白矮星是质量与太阳相似的恒星死亡时产生的冷却恒星余烬。随着这些恒星耗尽核心核聚变所需的燃料氢气，这一过程产生的辐射压力的向外推动也结束了。这结束了数十亿年来辐射压力与恒星自身引力向内推动的恒星拉锯战。
在这场宇宙挑战中，引力是胜利者，这些恒星的核心经历了引力坍缩，在所谓的红巨星阶段脱落了外层。我们的恒星，太阳，将在大约50亿年后经历这一过程，膨胀到火星轨道周围，成为一颗红巨星，吞噬包括地球在内的内行星。
最终，这些死亡恒星的外层会漂移，留下冷却的恒星核心，成为地球大小的宇宙余烬，称为白矮星。

绘制超新星残余SNR 1181演化的插图（图片来源：T.Ko）
虽然太阳享有孤独的存在，但估计有50%的质量相当的恒星与另一颗恒星位于双星系统中，而另一颗星星本身可以成为一颗致密致密的白矮星。
当双星白矮星相互旋转时，它们会在空间和时间上发出微小的涟漪，称为“引力波”，这些涟漪会带走角动量，导致白矮星聚集在一起。传统观点认为，这种碰撞会摧毁两颗白矮星，但在极少数被称为Iax型超新星的事件中，会留下一颗快速旋转的白矮星。
这项新的研究表明，SNR 1181就是这样一颗超新星的残骸。对该残骸的观测还表明， SNR 1181似乎由不同的外部和内部激波区域组成。Ko及其同事分析了来自SNR 1181的X射线数据，以创建一个计算机模型来解释观测结果并重建事件结构的演变。例如，他们想了解为什么碰撞的死恒星会留下一个女儿白矮星。

示出残余SNR 1181的两个冲击区域的图。中心明亮的白色是白矮星。（图片来源：T.Ko，H.Suzuki，K.Kashiyama等人/《天体物理学杂志》（2024））
就在这个白矮星形成后不久，这个物体应该会释放出一股称为“恒星风”的快速粒子流。然而，研究小组发现了一些出乎他们意料的东西。
Ko解释说：“如果风在SNR 1181形成后立即开始吹，我们就无法再现观测到的内部激波区域的大小。” 。“然而，通过将风的开始时间视为变量，我们成功地准确解释了信噪比1181的所有观测特征，并揭示了这种高速风的神秘特性。我们还能够使用数值计算同时跟踪每个冲击区域的时间演变。”
更让团队惊讶的是，这场冲突产生的恒星风似乎只是最近才开始，也许就在二十年前。
这一发现可能意味着白矮星内部仍在发生某种形式的核聚变，这导致它再次开始“燃烧” 。这可能是Iax型超新星的结果，地球上的战斗人员在根培战争期间为控制日本而斗争时会看到这颗超新星。这场战争始于1180年，五年后结束，由Taira和Minamoto氏族发动。它见证了太子党的垮台和镰仓幕府的建立。
这些发现背后的团队现在将试图通过使用位于新墨西哥州的甚大阵列（VLA）射电望远镜和夏威夷Maunakea山顶的8.2米斯巴鲁望远镜对SNR 1181进行进一步观测来证实这些结果。
“通过考古角度确定超新星遗迹的年龄或爆炸时的亮度的能力是现代天文学的一项罕见而宝贵的资产，”Ko说。“这样的跨学科研究既令人兴奋，又突显了结合不同领域以揭示天文现象新维度的巨大潜力。”
这项研究发表在7月5日的《天体物理学杂志》上。