銀河系內一顆巨星處於爆炸前奏,預期成為未來伽瑪射線暴源

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 22 日 13:26 | 分類 天文 , 尖端科技 , 自然科學 follow us in feedly

伽瑪射線暴是宇宙最強大的爆炸事件之一,現在天文學家發現,銀河系內有顆巨星就處於爆發前夕,已被確定為未來可能的伽瑪射線暴源頭!更重要的是,從宇宙尺度來講,這顆恆星距離地球相當近,僅 8000 光年。當它爆炸,地球有可能被波及嗎?



研究主要作者、荷蘭無線電天文學研究所 ASTRON 科學家 Joseph Callingham 指出,這顆高速旋轉的巨星正處於罕見的沃夫─瑞葉星(Wolf-Rayet star)階段,位於三合星系統 2XMM J160050.7-514245 中,但研究人員更愛以埃及混沌之神阿佩普(Apep)稱呼它,因該系統經甚大望遠鏡的 VISIR 中紅外光譜儀成像,確實混沌朦朧不清,恆星被蛇形塵雲給遮蔽。

沃夫─瑞葉星是大質量恆星(太陽質量 8~25 倍)演化過程中的一個階段,當這種大質量恆星耗盡燃料時將會經歷超新星爆炸,而沃夫─瑞葉星死亡前若沒有明顯損失質量(坍縮前最終質量超過太陽質量 40 倍),則核心可能直接塌縮成黑洞,吞噬周圍物質,這也被認為是形成長期伽馬射線暴(gamma ray burst,GRB)的原因。

之所以會認定巨星已來到沃夫─瑞葉星階段,是因為研究人員測得恆星風的速度高達每小時 1200 萬公里,約光速 1%,表明這顆恆星已經高速旋轉到接近極限值,再繼續下去就會走上爆炸一途,並帶來強烈伽馬射線暴。伽馬射線暴持續時間從 0.1~1000 秒不等,而長暴(long burst)釋放的能量可與太陽整個生命週期釋放的能量一樣多。

Joseph Callingham 說,沒想過會在自己的銀河系內發現沃夫─瑞葉星系統,許多天文學家認為沃夫─瑞葉星不太可能存在銀河系中,因為銀河系古老且富含金屬,其恆星應該很快就安分下來,新研究結果表明我們對大質量恆星死亡的理解程度仍然不夠完整。

地球是否遭受衝擊?

一旦沃夫─瑞葉星經歷超新星爆炸,將噴發極其強大且狹窄的伽馬暴射流,如果地球剛好位於伽馬射線暴的特定噴射方向,那麼我們的臭氧層可能會被剝離;有些科學家指出,發生在 4.4 億年前的奧陶紀-志留紀大規模滅絕事件,很可能就是由銀河系內的伽馬射線暴引起。

又或者在歷史紀錄中,1998 年和 2004 年都曾檢測過伽馬射線暴,估計起源地距離地球 2 萬 及 5 萬光年,當時 GRB 持續時間僅幾毫秒,但地球電離層都短暫被干擾。

幸運的是不用太擔心,團隊說地球應該安然無恙。首先,這顆巨星必須真的如預期走上超新星爆炸一途,才可能帶來伽馬射線暴;其次,伽馬射線暴方向必須剛好對準地球才可能破壞大氣;第三──離這顆巨星爆炸可能還要幾萬年。

新論文發表在《自然-天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:ESO

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