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华威大学研究发现恒星处于二元系统中才能产生宇宙中最明亮的爆炸

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·华威大学的研究发现,恒星需要处于二元系统中才能产生伽马射线爆发
·伽马射线爆发是宇宙中最亮的爆炸,是由巨大的恒星崩溃引起的
·伴星产生的潮汐效应使崩塌的恒星不断旋转并产生物质喷射
·数千个二元星系模拟研究


1楼2020-01-14 17:09回复
    说到宇宙中看到的最大、最亮的爆炸,华威大学的天文学家发现,需要两颗恒星才能发出伽马射线。新的研究解决了恒星如何以足够快的速度旋转以创造条件将高能物质喷射到太空的谜团,并且发现像月球和地球之间的潮汐效应才是答案。


    2楼2020-01-14 17:09
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      《皇家天文学会月刊》报道的这一发现是利用数千个双星系统的模拟模型,即两颗恒星相互围绕的太阳系。超过一半的恒星位于双星系统中,这项新的研究表明,它们需要在双星系统中才能产生大规模的爆炸。


      3楼2020-01-14 17:09
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        一种长伽马射线爆发(GRB),这是本研究中研究的类型,当一颗大约是我们太阳大小的十倍的大质量恒星变成超新星,塌陷成中子星或黑洞,并向太空发射相对论性物质射流时。而不是恒星向内的径向塌陷,它会变平成圆盘,以保持角动量。当材料向内下落时,角动量以射流的形式沿着极轴发射它。


        4楼2020-01-14 17:09
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          但为了形成这种物质的射流,恒星必须旋转得足够快,才能沿着轴发射物质。这是一个问题,因为恒星通常会很快失去任何自旋。通过模拟这些大质量恒星崩溃时的行为,研究人员已经能够限制导致形成射流的因素。


          5楼2020-01-14 17:10
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            他们发现,来自一个近邻的潮汐的影响——与月球和地球在旋转过程中被锁在一起的同样的影响——可能是以制造伽马射线爆发所需的速度旋转这些恒星的原因。
            伽马射线爆发是宇宙中最明亮的事件,当它们的物质喷射直接指向我们时,从地球上可以观察到。这意味着我们只看到大约10-20%的GRBs在我们的天空中。


            6楼2020-01-14 17:10
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              华威大学物理系的博士生阿什利·克里姆斯(Ashley Chrimes)说:“我们正在预测什么样的恒星或系统会产生伽马射线爆发,这是宇宙中最大的爆炸。到目前为止,还不清楚你需要什么样的恒星或二进制系统来产生这一结果。


              7楼2020-01-14 17:10
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                “问题是恒星如何开始旋转,或者随着时间的推移保持旋转。我们发现,恒星潮汐对其伴侣的影响是阻止它们减速,在某些情况下,它正在旋转它们。它们正在从同伴那里窃取旋转能量,其结果是它们然后漂移到更远的地方。


                8楼2020-01-14 17:10
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                  “我们所确定的是,大多数恒星之所以快速旋转,正是因为它们处于二元系统中。”
                  这项研究使用了由华威大学的研究人员和奥克兰大学的J J Eldridge博士创建的二元恒星进化模型的集合。利用一种称为二元种群合成的技术,科学家们能够在数千个恒星系统中模拟这一机制,从而确定这种类型的爆炸可能发生的罕见例子。


                  9楼2020-01-14 17:10
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                    华威大学物理系的Elizabeth Stanway博士说:“科学家过去没有对二元进化进行详细的建模,因为这是一个非常复杂的计算。这项工作已经考虑了我们以前没有研究过的模型中的一种物理机制,这表明二进制文件可以产生足够的GRB,使用这种方法来解释我们正在观察的数量。


                    10楼2020-01-14 17:10
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                      “对于产生伽马射线爆发的恒星的金属性,也出现了一个巨大的困境。作为天文学家,我们测量恒星的组成和伽马射线爆发的主要途径需要很少的铁原子或恒星大气中的其他重元素。为什么我们在恒星中看到各种各样的成分产生伽马射线爆发,这一模型提供了一个解释。


                      11楼2020-01-14 17:10
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                        艾希礼补充说:“这个模型使我们能够从它们的温度和光度以及伴侣的性质可能是什么来预测这些系统应该是什么样子的。我们现在有兴趣将这一分析应用于探索不同的天体物理瞬变,如快速射电爆发,并有可能模拟更罕见的事件,如黑洞螺旋上升到恒星。”


                        12楼2020-01-14 17:10
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