4.超新星有哪些类型特征?
按超新星光谱上的不同元素的吸收线来分,天文学家把超新星分成数个类型:Ⅰ型超新星没有氢吸收线;Ia超新星缺乏氢和氦,有硅吸收线,光谱的峰值中以游离矽的615.0奈米波长的光最为明显;Ib超新星未游离的氦原子的587.6奈米,没有氢吸收线,和没有强烈的矽615.0奈米吸收谱线;Ic超新星没有或只有微弱的氦线,没有氢、硅吸收线,没有强烈的矽615.0奈米吸收谱线;Ⅱ型超新星有氢吸收线;Ⅱ-P超新星在光度曲线上有一个“高原区”;Ⅱ-L超新星光度曲线(星等对时间的改变,或光度对时间呈指数变化)呈“线性”的衰减。
黑洞的形成
如果一颗超新星的光谱,不包含氢的吸收线,那它就会被归入Ⅰ型,不然就是Ⅱ型。一个类型可根据其他元素的吸收线,再进行细分。天文学家认为,这些观测差别,代表这些超新星不同的来源。他们对Ⅱ型的来源理论很肯定,但是虽然天文有一些意见解释Ⅰ型超新星发生的方法,这些意见比较不肯定。
Ia型的超新星没有氦,但有硅。它们都是源于到达或接近钱德拉塞卡极限的白矮星的爆发。一个可能性,就是那一颗白矮星正处于一个密近双星系统中,它不断地用其巨型伴星吸收物质,直至它的质量到达钱德拉塞卡极限。那时候电子兼并压力再不足以抵销星体本身的引力,结果是白矮星会坍缩成中子星或黑洞,坍缩的过程可以把剩下的碳原子和氧原子融合。而最后核融合反应所产生冲击波,就把那星体炸得粉碎。这与新星产生的机制很相似,只是该白矮星未达钱德拉塞卡极限,不会坍缩,能量是来自积聚在其表面上的氢或氦的融合反应。
亮度的突然增加,是由爆发中释放的能量所提供的,爆发以后亮度不会即时消失,而是会在一段长时间中慢慢地下降,那是因为放射性钴衰变成铁而放出能量。
Ib超新星有氦的吸收线,而Ic超新星则没有氦和矽的吸收线,天文学家对它们产生的机制,还是不太清楚。一般相信,这些星都是正在结束它们的生命(如Ⅱ型),但它们可能在之前(巨星阶段)已经失去了氢(Ic则连氦也失去了),所以它们的光谱中,没有氢的吸收线。Ib超新星,可能是沃尔夫—拉叶型恒星坍缩的结果。
Ia型的超新星
如果一颗恒星的质量很大,它本身的引力,就可以把矽融合成铁。因为铁原子的结合,它已经是所有元素中最高的,把铁融合是不会释放能量,相反,能量反而会被消耗。当铁核心的质量到达钱德拉塞卡极限,它就会即时衰变成中子并坍缩,释放出大量携带着能量的中微子。中微子将爆发的一部分能量,传到恒星的外层。当铁核心坍缩时所产生的冲击波,在数个小时后抵达恒星的表面时,亮度就会增加,这就是Ⅱ型超新星爆发。而视乎核心的质量,它会成为中子星或黑洞。
II型超新星
Ⅱ型超新星,也有一些小变型如Ⅱ-P型和Ⅱ-L型,但这些只是描述了光度曲线图的不同(Ⅱ-P的曲线图有暂时性的平坦地区,Ⅱ-L则没有),爆发的基本原理没有太大的差别。
还有一类,被称为“超超新星”的理论爆发现象。超超新星,指一些质量极大恒星的核心,直接坍缩成黑洞,并产生了两股能量极大、近光速的喷流,发出强烈的伽玛射线。这有可能是导致伽玛射线爆发的原因。
Ⅰ型超新星,一般都比Ⅱ型超新星亮。
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