NASA的费米和尼斯塔尔透露的新爆炸中令人难以置信的冲击波力量

V906 Carinae的2018年新爆发图。

2018年通过三颗卫星在内的Nova突出的前所未有的观察，包括两个美国宇航局任务，捕获了第一个直接证据，即大多数爆炸的可见光从冲击波产生 - 爆炸碎片中形成的压力和温度的变化。

新星是一个突然的，短暂的明星亮起。当来自伴星的氢气流到白矮星的表面时，它发生在白色矮化的表面上，一个紧凑的恒星煤渣不大于地球。NASA的FERMI和NUSTAR SPACE TELESCOPES以及加拿大BRITE-TORONTO卫星和几个基于地面设施，研究了NOVA。

“归功于特别明亮的新星和幸运的休息，我们能够收集迄今为止的最佳可见和伽马射线观察，”密歇根州立大学的天文学家elias aydi表示，在东兰辛队领导来自40个机构的国际团队。“我们的数据的特殊质量允许我们在光学和伽马射线光线中区分同时耀斑，这提供了吸烟枪证据，因为冲击波在为某些恒星爆炸推动中发挥着重要作用。”

2018年爆发起源于明星系统，后来被称为V906 Carinae，在星座Carina的大约13,000次轻微的距离。随着时间的推移 - 可能是一大千年，即所谓的古典新星像V906 Carinae一样 - 白色矮化的深化氢层达到临界温度和压力。然后它在失控的反应中爆发，吹掉所有累积材料。

每个Nova爆炸释放我们太阳的年度能量产量的总量为10,000至100,000倍。天文学家每年在银河系中发现大约10个Novae。

费米在2010年检测到其第一个新星，并观察到14次迄今为止。虽然X射线和无线电研究表明在爆炸率达到高峰亮度后的Nova碎片中存在冲击波的存在，但费米发现是一个惊喜。

伽玛射线 - 光的最高能量形式 - 要求将子颗粒加速到极端能量的过程。当这些颗粒彼此相互作用并且与其他物质相互作用时，它们会产生伽马射线。但天文学家预计Novae必须足够强大，以产生所需的加速度。

在发现新星三天后的2018年3月23日拍摄的这张照片中，V906船身（圆圈）发出的亮度接近峰值亮度。这张照片中支配着美丽的气体和尘埃云是Carina星云的一部分。

由于伽马射线在明显光的峰值处出现大约同一时间，因此天文学家得出结论，冲击波在爆炸中发挥了更重要的作用及其后果。

2015年，纽约哥伦比亚大学Brian Metzger领导的论文显示了如何将Fermi Gamma射线数据与光学观测的比较将使科学家能够了解更多关于Nova冲击波的信息。2017年，在密歇根州的Kwon-Lok Li领导的一项研究发现，整个伽马射线和可见排放量升级并落入了一个称为V5856 SAGITTARII的新星。这种隐含的冲击波产生了比白色矮人本身更多的喷发光。

2018年Nova Carinae 2018年指定了V906 Carinae，是一个在一个明星系统中的白色矮人的热核爆炸，约13,000光年。这张图片显示了4月7日的新星，约18天在其发现，靠近其高峰亮度。

V906 Carinae的新观察，由Aydi领导的纸质纸，并于4月13日星期一发表，在自然的天文学中，表现得很稳定地证实了这一结论。

2018年3月20日，Supernovae的全天自动调查，一系列分布在全球各地的两次机器人望远镜并由俄亥俄州州立大学经营，发现了新星。按月的结束，肉眼V906 carinae昏暗地看到。

偶然，一个叫做Brite-Toronto的卫星已经研究了Nova的天空。该微型航天器是包含亮靶探险器（Brite）星座的五个7.9英寸（20厘米）立方纳米替肽中的一种。Brite Satellites由加拿大，奥地利和波兰的大学财团经营，研究了明亮恒星的结构和演变，并观察它们如何与其环境互动。

这张图片显示2019年5月4日的V906 Carinae，超过13个月后爆炸后。

Brite-Toronto监控一个名为HD 92063的红巨星，其图像重叠了新星的位置。卫星在每98分钟轨道中观察到恒星16分钟，每天返回约600次测量，并捕获Nova在无与伦比的细节中变化的亮度。

“Brite-Toronto透露了八个简短的耀斑，在新的新手达到顶峰时发射，每一个几乎加倍Nova的亮度，”吉尔索科洛夫斯基说，在密歇根州的密歇根州。“我们在基于地面测量中看到了这种行为的提示，但从未如此清晰。通常，我们从地面监控Novae，并且通常具有较少的观察，通常具有大的间隙，这具有隐藏短期变化的效果。“

另一方面，费米几乎错过了这个节目。通常，它的大面积望远镜每三个小时将伽马射线映射到整个天空中。但是当新星出现时，费米团队在近10年的轨道操作中繁忙的轨道操作首次解决了宇宙飞船的第一个硬件问题 - 其中一个太阳能电池板上的驱动器停止在一个方向上移动。费米及时回归工作以赶上新星的最后三个耀斑。

这一GIF在2018年4月7日拍摄的V906 Carinae的图像之间，在Nova的发现和临近亮度达到亮度后约18天，并在2019年5月4日展示其褪色的外观。

事实上，V906 Carinae至少是亿电压的两倍，或者GEV，因为任何其他新的Fermi都观察到。为了比较，可见光的能量范围为约2至3个电子伏特。

“当我们比较费米和背带数据时，我们在大约同时看到耀斑，因此他们必须在快速移动的碎片中分享相同的源极 - 冲击波，”马里兰大学的天体物理学家Koji Mukai说巴尔的摩县和美国宇航局在马里兰州格林伯特的戈达德太空飞行中心。“当我们更仔细地看起来时，有迹象表明伽玛射线中的喇叭口可以在可见中引导耀斑。自然解释是伽马射线耀斑推动了光学变化。“

该团队还观察了使用NASA的Nustar Space望远镜的火山的最终眩光，这只是第二次航天器在新星的光学和伽马射线发射期间检测到X射线。Nova的GEV Gamma射线输出远远超过了Nustar X射线发射，可能是因为Nova Ejecta吸收了大部分X射线。来自冲击波的高能量光在Nova碎片内的较低能量下反复吸收并突出，最终仅在可见波长下逸出。

将所有观察整理在一起，Aydi和他的同事描述了当V906 Carinae爆发时发生了他们的想法。在爆发前几天，恒星的轨道运动席卷了由多个气体制成的厚厚的碎片云，进入甜甜圈形状，从我们的角度来看粗略地呈现。云以低于约130万英镑（220万千克）向外扩展，可与太阳风的平均速度相媲美。

接下来，流出大约两倍的流出砰地撞入甜甜圈内的密集结构中，产生发射伽马射线和可见光的冲击波，包括前四个光学耀斑。

Brite-Toronto卫星观察到每个轨道的v906 carinae 16分钟，每天返回大约600次测量，并在无与伦比的细节中捕获Nova的亮度。微型航天器是包含明亮的目标探险器（Brite）星座的五个7.9英寸（20厘米）立方纳米替肽中的一种。Brite Satellites由加拿大，奥地利和波兰的大学财团经营，研究了明亮恒星的结构和演变，并观察它们如何与其环境互动。

最后，爆炸后大约20天，甚至更快的流出撞到了大约560万英里/小时（900万kPH）的较慢碎片中。这种碰撞产生了新的冲击波和另一轮伽马射线和光学耀斑。Nova流出可能从白矮星表面上的残余核聚变反应产生。

天文学家提出了冲击波作为解释各种短期事件的权力的一种方式，例如恒星兼并恒星兼并，超新星 - 与销毁星星的破坏和潮汐中断事件相关的更大的爆炸，其中黑洞撕碎了星星。V906 Carinae的Brite，Fermi和Nustar观察提供了这种过程的戏剧性记录。对附近Novae的进一步研究将作为实验室，以便更好地了解震荡波浪在其他更强大和更远的事件中发挥作用。

有关该研究的更多信息，请阅读历史上首先完整的Nova爆发录制的意外观察结果。

参考：Elias Aydi，Kirill V. Sokolovsky，Laura Chomiuk，Elad Steinberg，Kwan Lok Li，Indrek Vurm，Brian D. Metzger，Jay Strader，Koji Mukai，OndřejPejcha，肯J.Shen，Gregg A.Wade，Rainer Kuschnig，Anthony FJ Moffat，Herbert Pablo，Andrzej Pigulski，Adam Popowicz，Werner Weiss，Konstanze Zwintz，Luca Izzo，Karen R.Pollard，Gerald Handler，Stuart D.Ryder，Miroslav D. Filipović，Rami ZE Alsaberi，PericaManojlović，Raimundo Lopes de Oliveira，Frederick M.Walter，Patrick J.Vallely，David AH Buckley，Michael JI Brown，Eamonn J.Harvey，Adam Kawash，Alexei Kniazev，Christopher S.Kochanek，Justin Linford ，乔安娜·米科拉耶夫斯卡（Joanna Mikolajewska），保罗·莫拉罗（Paolo Molaro），玛丽娜·奥里奥（Marina Orio），金·佩奇（Ken L.
10.1038 / s41550-020-1070-y

费米伽玛射线太空望远镜是由美国宇航局的戈尔德田径飞行中心在马里兰州格林贝尔特举行的天体物理学和粒子物理伙伴关系。费米与美国能源部合作开发，来自法国，德国，意大利，日本，瑞典和美国的学术机构和合作伙伴的重要贡献。

NuSTAR是由加州理工学院（Caltech）领导并由JPL管理的美国国家航空航天局（NASA）在华盛顿的科学任务委员会的小型探索者任务。NuSTAR是与丹麦技术大学和意大利航天局（ASI）合作开发的。该航天器是由位于弗吉尼亚杜勒斯的轨道科学公司制造的。NuSTAR的任务运营中心位于加利福尼亚大学伯克利分校，官方数据档案位于NASA的高能天体物理科学档案研究中心。ASI提供任务的地面站和镜像存档。加州理工学院为NASA管理JPL。