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千新星

千新星（kilonova 或 r-process 超新星），是一类发生于双致密天体（如双中子星，中子星与黑洞）并合过程中的暂现天文事件[1]。由于在并合过程中产生各向同性的物质抛射和重的R-过程元素的放射性衰变，千新星被认为可以发出短伽玛射线暴和强电磁辐射。

这位艺术家的视频显示了两颗微小但非常密集的中子星如何通过引力波辐射合并，然后爆炸成一个千新星。

人类利用哈勃空间望远镜于2013年首次观测到千新星事件[1]。

理论

双致密天体的绕转与并合过程是强的引力波源[2]。 千新星被认为与短伽玛暴[2] (GRB) 的前身星密切相关，它是宇宙中稳定的r过程重元素的最主要来源。[1] “千新星”的概念由 Metzger 等人于2010年提出[2]，它因峰亮度可达经典新星的1000倍而得名。中子星并合的基本模型由李立新和 玻丹·帕琴斯基于1998年提出。[3]

观测

 
哈伯观测到的第一颗千新星。[4]

千新星事件的第一次明确观测发生于2013年, 这一事件与短伽玛暴 GRB 130603B 成协, 这一遥远的发射信号由哈勃空间望远镜观测到[1]。

2017年10月16日, LIGO与Virgo 团队联合宣布第一次同时探测到引力波 (GW170817) 信号及其电磁辐射对应体 （GRB 170817A, SSS17a）[5]，并且证明电磁辐射信号的源是双中子星并合过程产生的千新星[6]。 在短GRB之后，人们又接收到了持续数周的光学暂现源（AT 2017gfo），它位于相对邻近的星系 NGC 4993。[7]

2018年10月，天文学家报告称，2015年检测到的伽玛射线暴事件GRB 150101B可能与历史上的GW170817类似。就伽马射线、光学和X射线发射以及相关宿主星系的性质而言，这两个事件之间的相似性被认为是“惊人的”，这种显著的相似性表明这两个单独且独立的事件可能两者都是中子星并合的结果，而且都可能是迄今为止未知的一类千新星瞬变。因此，研究人员表示，宇宙中的千新星事件可能比先前理解的更加多样化和普遍。[8][9][10][11]回想起来，GRB 160821B（2016年8月检测到的伽马射线暴）现在被认为也是由千新星造成的，因为其数据与AT 2017gfo相似。[12]

参见

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Tanvir, N. R.; Levan, A. J.; Fruchter, A. S.; Hjorth, J.; Hounsell, R. A.; Wiersema, K.; Tunnicliffe, R. L. A 'kilonova' associated with the short-duration γ-ray burst GRB 130603B. Nature. 2013, 500 (7464): 547–9. Bibcode:2013Natur.500..547T. PMID 23912055. arXiv:1306.4971  . doi:10.1038/nature12505. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Metzger, B. D.; Martínez-Pinedo, G.; Darbha, S.; Quataert, E.; et al. Electromagnetic counterparts of compact object mergers powered by the radioactive decay of r-process nuclei. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. August 2010, 406 (4): 2650. Bibcode:2010MNRAS.406.2650M. arXiv:1001.5029  . doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16864.x. 
  3. ^ Li-Xin Li and Bohdan Paczyński. Transient Events from Neutron Star Mergers. The Astrophysical Journal. 1998, 507: L59-L62. 
  4. ^ Hubble observes source of gravitational waves for the first time. www.spacetelescope.org. [18 October 2017]. （原始内容存档于2017-10-19）. 
  5. ^ Abbott, B. P.; Abbott, R.; Abbott, T. D.; Acernese, F.; Ackley, K.; Adams, C.; Adams, T.; Addesso, P.; Adhikari, R. X.; Adya, V. B. GW170817: Observation of Gravitational Waves from a Binary Neutron Star Inspiral. Physical Review Letters. 16 October 2017, 119 (16). doi:10.1103/PhysRevLett.119.161101.  已忽略未知参数|collaboration= (帮助)
  6. ^ Miller, M. Coleman. Gravitational waves: A golden binary. Nature. 16 October 2017,. News and Views. doi:10.1038/nature24153. 
  7. ^ Berger, Edo. Focus on the Electromagnetic Counterpart of the Neutron Star Binary Merger GW170817. Astrophysical Journal Letters. IOP Science. 16 October 2017 [16 October 2017]. （原始内容存档于2018-09-13）. 
  8. ^ University of Maryland. All in the family: Kin of gravitational wave source discovered - New observations suggest that kilonovae -- immense cosmic explosions that produce silver, gold and platinum--may be more common than thought. EurekAlert!. 16 October 2018 [17 October 2018]. 
  9. ^ Troja, E.; et al. A luminous blue kilonova and an off-axis jet from a compact binary merger at z = 0.1341. Nature Communications. 16 October 2018, 9 (1): 4089. Bibcode:2018NatCo...9.4089T. PMC 6191439  . PMID 30327476. arXiv:1806.10624  . doi:10.1038/s41467-018-06558-7. 
  10. ^ Mohon, Lee. GRB 150101B: A Distant Cousin to GW170817. NASA. 16 October 2018 [17 October 2018]. 
  11. ^ Wall, Mike. Powerful Cosmic Flash Is Likely Another Neutron-Star Merger. Space.com. 17 October 2018 [17 October 2018]. 
  12. ^ Strickland, Ashley. This is what it looks like when an explosion creates gold in space. CNN. 2019-08-27 [2022-12-11] （英语）. 

外部链接

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