富含钙的超新星的前所未有的观察揭示了一个紧凑的明星的最后时刻

艺术家对2019年富含钙的超新星的解释。显示在橙色是爆炸中产生的富含钙的材料。紫色着色代表爆炸前的恒星脱落的气体，然后当材料与超新型冲击波碰撞时产生明亮的X射线发射。

这些恒星爆炸的称为“富含钙的超新星”是如此罕见的是，天体物理学家努力寻找并随后研究它们。因此，这些超新月的性质及其产生钙的机制仍然难以捉摸。

现在，西北大学领导的团队潜在地发现了这些罕见的神秘事件的真实性质。有史以来第一次审查了一种富含钙的超新星，被称为X射线成像，在其生命和最终爆炸的最后一个月内进入恒星的前所未有的一瞥。

该研究包括来自夏威夷的武器队的W. M. Keck天文台的数据。在8月5日发表于2020年8月5日发布的天体物理学期刊。

新发现透露，富含钙的超新星是一个紧凑的星，在其生命的最后阶段期间脱落外层气体。当明星爆炸时，其物质与该外壳中的松散材料碰撞，发出明亮的X射线。整体爆炸导致强烈的温度和高压，驱动产生钙的化学反应。

哈勃太空望远镜图象sn 2019ehk在它的螺旋主人Galaxy Messier 100。超新星以红色识别。

“这些事件的数量是如此少，我们从未知道过富含钙的超新星，”西北大学NSF研究生研究院领先作者Wynn Jacobson-Galan表示。“通过观察这个明星在最近一个月内完成的明星在达到其批判性喧嚣的目的之前，我们凝视着一个以前未开发的地方，在瞬态科学中开设了新的研究途径。”

“在此活动之前，我们的间接信息有关富含钙的超新星可能或可能不是什么，”西北大学物理学和天文助理教授和Ciera成员（跨学科勘探和研究中心在天体物理学中）。“现在，我们可以自信地排除几种可能性。”

“最富有的富人”

虽然所有钙都来自恒星，富含钙的超新星包装最强大的冲床。典型的恒星通过在整个生命中燃烧的氦气慢慢地产生少量钙。另一方面，富含钙的超新世罕，在几秒钟内产生大量的钙。

“爆炸正试图冷却，”马格蒂蒂解释道。“它想泄露它的能量，钙排放是一种有效的方法。”

使用凯克观测台的低分辨率成像光谱仪（LRIS），研究人员发现了SN 2019HK在奇异的天体物理活动中发出了最多观察到的钙。

“美丽的凯克频谱显示它不仅仅是富含钙的富含钙，”马格蒂蒂说。“这是最富有的富人。”

凯克二世激光导航星。

'全球合作被点燃'

业余天文学家乔尔牧羊犬首次在2019年4月发现了明亮的爆发，同时使用他的新望远镜来查看凌晨梅塞尔100（M100），这是一个距离地球5500万光年的螺旋星系。看到框架中出现明亮的橙点后，他立即向天文社区发现了发现。

“一旦世界知道在M100中有一个潜在的超新星，就会点燃全球合作，”雅各布逊 - 加兰说。“每个拥有着名望远镜的每个国家都转向了这个对象。”

全球随访操作如此迅速地移动，超新星在爆炸后仅在10小时内观察到。领先的观察者，如美国宇航局的迅速卫星，舔观测台和凯克天文台是触发的望远镜中，以检查光学波长的SN 2019EHK。

加州大学圣塔巴巴拉研究生Daichi Hiramatsu是第一个引发Swift在X射线和紫外线学习SNK的SWIFT。在完全消失之前，用SWIFT检测到的X射线发射仅在五天内徘徊。

“在瞬态的世界里，我们必须在褪色之前非常好的东西，”马吉蒂说。“最初，没有人在寻找X射线。Daichi注意到了一些东西，并让我们发出了奇怪的外观，看起来像X射线。我们看着这个图像，实现了一些东西。它比任何人都在思考的那样令人发光。没有预测富含钙的瞬态的预先存在的理论将是如此发光的X射线波长。“

揭示新线索

SN 2019EHK的简短光度告诉了另一个关于其性质的故事。西北研究人员认为星期四的星期四揭示了外层气体。当明星爆炸时，其材料与该外层碰撞，以产生X射线的明亮，能量爆裂。

“光度告诉我们星形棚和将材料到恒星的近距离的材料有多大的材料，”雅各布逊 - 加尔兰说。“在这种情况下，恒星在爆炸之前丢失了非常少量的材料。那材料仍在附近。“

虽然哈勃太空望远镜在过去的25年里一直在观察M100，但强大的设备从未注册过这首明星 - 这正在经历其最终演变 - 负责SN 2019EHK。研究人员使用哈勃图像在发生爆炸之前检查超新星网站，并说这是明星的真实性质的另一个线索。

“很可能是一个白色的矮人或非常低的巨大的巨大明星，”雅各布逊 - 加兰说。“这两个都会非常晕倒。”

“如果没有这种爆炸，你就不会知道那里的任何东西都在那里，”Margutti补充道。“甚至没有哈布尔可以看到它。”

有关此研究的更多信息：

参考：“sn2019ehk：通过Wynn V.Jacobson-Galán，raffaella Margutti，Charles D. Kilpatrick，Daiichi Hiramatsu，Hagai Pers，大卫Khatami，Ryan J. Foley，Ryan J. Foley ，John Raymond，Sung-Chul Yoon，Alexey Bobrick，Yossef Zenati，LluísGalbany，詹妮弗安德鲁斯，彼得J. Brown，RégisCratier，乔治斯维迪亚斯，Mattheios Dimitriadis，Matthew Domitriad，Aprajita Howell，Hanindyo Kuncarayakti ，Danny Milisavljevic，Mohammed Rahman，CésarRojas-Bravo，David J. Sand，Joel Shepherd，斯蒂芬J. Smartt，Holland Stacey，Michael Stroh，Jonathan J. Swift，Giacomo Terran，Jozsef Vinko，Xiaofeng Wang，Joseph P. Anderson， Edward A. Baron，edo Berger，彼得K. Blanchard，Jamison Burke，David A. Coulter，Lindsay Demarchi，James M. Derkacy，Christoffer Fremling，Sebastian Gomez，Mariusz Gromadzki，Griffin Hosseinzadeh，Daniel Kasen，Levente Kriscics，Curtis McCully， Tomáse.Müller-Bravo，Matt Nicholl，Andrásordasi，CRA Ig Pellegino，Anthony L.Piro，AndrásPál，Juanjuan ren，Armin Rest，R. Michael Rich，Hanna Sai，KrisztiánSárneczky，肯·沉，菲利普·斯坦，Matthew R.Siebert，Candice Stauffer，RóbertSzakáts，新汉Zhang， Jujia Zhang and Kaicheng Zhang，8月5日2020年8月5日，Astrophysical Journal.doi：
10.3847 / 1538-4357 / AB9E66

关于LRIS

低分辨率成像光谱仪（LRIS）是由Bev Oke教授和Judy Cohen教授领导的团队于1993年在加利福尼亚理工学院建造的一款用途广泛且超灵敏的可见光波长成像仪和光谱仪。从那时起，它经历了两次重大升级以进一步增强其功能：添加了第二个蓝臂，针对较短的光波长进行了优化，并安装了对最长（红色）波长更敏感的检测器。每个支臂都针对其覆盖的波长进行了优化。这种大范围的波长覆盖范围与仪器的高灵敏度相结合，可以研究从彗星（在光谱的紫外线部分具有令人感兴趣的特征）到来自蓝色的蓝光的所有事物。 LRIS还可以同时记录多达50个物体的光谱，这对研究最遥远，最早的宇宙中的星系团特别有用。LRIS被天文学家用来观测遥远的超新星，他们因研究确定宇宙加速发展而获得了2011年诺贝尔物理学奖。

关于W.M.凯克天文台

W. M. Keck天文望远镜是地球上科学性最高的望远镜之一。夏威夷岛毛纳基亚山顶的两台10米光学/红外望远镜配备了一套先进的仪器，包括成像仪，多对象光谱仪，高分辨率光谱仪，积分场光谱仪和世界领先的激光导星自适应光学系统。