據(jù)外媒報道，Ia型超新星涉及一個接近其錢德拉塞卡極限(Chandrasekhar limit )質(zhì)量的爆炸的白矮星。由于這個原因，Ia型超新星爆炸幾乎具有普遍性，是估計爆炸距離的絕佳工具，就像一個宇宙距離階梯。 坍縮的大質(zhì)量恒星會形成另一種超新星(II型)，其特性更加多變，但其峰值光度相當(dāng)。

迄今為止，最光亮的事件發(fā)生在氣態(tài)環(huán)境下的核心坍縮超新星中，當(dāng)時爆炸附近的環(huán)星介質(zhì)將動能轉(zhuǎn)化為輻射，從而提高了光亮度。周邊物質(zhì)的來源通常是大質(zhì)量恒星外層的恒星風(fēng)，因為它們在爆炸前被排出。

然而一個=問題是，Ia型超新星在密集的氣態(tài)環(huán)境中會是什么樣子?在這種情況下，周圍的星際介質(zhì)的來源又是什么?它們是否也會比其他恒星更亮?為了解決這個問題，OzGrav的研究人員Evgeni Grishin、Ryosuke Hirai和Ilya Mandel與一個國際科學(xué)家團(tuán)隊一起，研究了活動星系核中心區(qū)域周圍致密吸積盤中的爆炸情況。他們構(gòu)建了一個分析模型，得出了各種初始條件下的峰值光度和光曲線，如吸積盤的特性、超大質(zhì)量黑洞的質(zhì)量、爆炸的位置和內(nèi)部特性(如初始能量、噴射物質(zhì)量)。該模型還使用了最先進(jìn)的輻射流體力學(xué)模擬套件。

爆炸在環(huán)繞恒星的介質(zhì)中產(chǎn)生了沖擊波，并逐漸向外傳播。最終，沖擊波到達(dá)一個光學(xué)上足夠薄的外殼，這樣光子就可以"破殼而出"。這個“破殼”的位置和光子擴(kuò)散的時間決定了光曲線的特性。

如果環(huán)繞恒星的介質(zhì)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于噴出物的質(zhì)量，那么光曲線看起來與Ia型超新星非常相似。反之，一個非常大的環(huán)星物質(zhì)可以扼殺爆炸，它將不會被看到。“甜蜜點(diǎn)”位于兩者之間，即噴出物的質(zhì)量與周圍恒星物質(zhì)的數(shù)量大致相當(dāng)?shù)牡胤健Ｔ诤笠环N情況下，峰值光度比標(biāo)準(zhǔn)Ia型超新星大100倍，這使得它成為迄今為止最亮的超新星事件之一。

描述這項工作的研究論文最近發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上。發(fā)光的爆炸可以在吸積盤中觀察到，也可以在超大質(zhì)量黑洞質(zhì)量較小的星系中觀察到，在這些星系中，背景活動星系核活動不會阻礙先進(jìn)儀器的觀察。

光子擴(kuò)散和沖擊爆發(fā)的基本物理過程可以用詩歌來創(chuàng)造性地解釋：

All of a sudden, the heat is intense.

We must cool down, but the path is opaque.

Every direction around is so dense,

Which one should the photons take?

They have to break out, for God’s sake…

At first, they are stuck, no matter the way,

They sway side to side, they randomly walk.

The leader in front leads them astray,

How hogtied is this radiant flock…

But wait, do you also gaze at the shock?

The ominous furnace is starting to snap,

Its violent grip getting frail.

The path is now clear, the direction is “up!”

We’re sitting on the shock front’s tail.

We’re seizing the shock, we’ll prevail!

The shock front behind us, but we’re still out of place,

We propel with incredible might.

We keep on ascending, increasing the pace,

Any particle is now out of sight,

In this vacuum, we’re free from inside,

And can travel as fast

as the light.

關(guān)鍵詞： 活躍星系核盤 超新星爆炸 白矮星 極限質(zhì)量