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核心坍縮超新星質量上限被高估

2021年09月14日08:16 | 來源:科技日報
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原標題:核心坍縮超新星質量上限被高估

  NASA

  超新星是一顆巨大恆星的“終章”。通常認為,所有超過9倍太陽質量、低於50倍太陽質量的恆星最終都會變成核心坍縮超新星,但一項新的研究表明情況並非如此。

  大質量恆星會經歷核心坍縮超新星階段。恆星需要熱量、壓力和重力來維持平衡,一顆大質量恆星必然會通過融合更重的元素來產生熱量。但隨后重元素的聚變會消耗能量而非釋放能量。因此,大質量恆星的核心坍縮,產生的沖擊波將恆星撕裂。

  此前認為,核心坍縮超新星源於9倍太陽質量以上的恆星,質量上限最高可達40—50倍太陽質量。更高質量的恆星,則會直接坍縮成黑洞。

  最新研究表明,核心坍縮超新星的質量上限,可能比我們想象的要低得多。研究團隊觀察了一對被稱為Arp 299的碰撞星系的元素豐度。Arp 299的元素豐度在很大程度上取決於超新星爆發中釋放的元素。研究人員測量了鐵與氧的豐度比,以及氖和鎂與氧的比值,發現結果並不符合標准的核心坍縮超新星模型,但如果將模型中質量超過23—27倍太陽質量的超新星排除,觀測數據就能與模型相吻合。這就意味著,核心坍縮超新星的質量上限要比我們預想的要低得多。

(責編:趙超、陳鍵)

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