放射性分子在恒星合并殘余中發(fā)現(xiàn)

使用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列(ALMA)和北方擴展毫米陣列(NOEMA)的天文學(xué)家首次明確檢測到星際空間中的放射性分子。觀測結(jié)果顯示，這種分子 - 一種單氟化鋁(26 AlF)的形態(tài)或同位素- 在兩顆恒星碰撞后被分散到太空中，這是一種罕見的宇宙事件，在1670年作為新星在地球上被見證。

當(dāng)兩顆類似太陽的恒星碰撞時，結(jié)果可能是一場壯觀的爆炸，并形成一顆全新的恒星。1670年從地球上看到過一次這樣的事件。它在觀察者看來是一顆明亮的紅色新星，現(xiàn)在被稱為CK Vulpeculae。

雖然最初用肉眼可見，但這波宇宙光迅速消失，現(xiàn)在需要強大的望遠鏡才能看到這種合并的殘?。阂活w昏暗的恒星，周圍環(huán)繞著遠離它的發(fā)光物質(zhì)光環(huán)。

此事件發(fā)生三個多世紀(jì)后，哈佛 - 史密森天體物理學(xué)天文學(xué)家TomaszKamiński及其合著者研究了這一爆炸性恒星合并的遺骸，并發(fā)現(xiàn)了鋁(26 Al)放射性同位素的清晰且令人信服的特征- 其中有一個平均值壽命為104萬年 - 與氟原子結(jié)合，形成26個 AlF。

這是第一個帶有不穩(wěn)定放射性同位素的分子，它在我們的太陽系外發(fā)現(xiàn)了。

“這種放射性分子的第一次固體檢測是我們探索酷分子宇宙的一個重要里程碑，”Kamiński博士說。

研究小組在距離地球2000光年的CK Vulpeculae周圍的碎片中發(fā)現(xiàn)了這些分子的獨特光譜特征。

當(dāng)這些分子在空間中旋轉(zhuǎn)和翻滾時，它們會發(fā)出毫米波長光的獨特指紋，這一過程被稱為“旋轉(zhuǎn)過渡”。天文學(xué)家認為這是分子檢測的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。

26 Al 的觀察結(jié)果為創(chuàng)造CK Vulpeculae的合并過程提供了新的見解。

它還表明，恒星的深層，密集的內(nèi)層，其中重元素和放射性同位素是偽造的，可以通過恒星碰撞被攪動并投射到太空中。

Kamiński博士說：“我們正在觀察三個世紀(jì)以前因撞擊而撕裂的一顆恒星的內(nèi)臟。”

天文學(xué)家還確定合并后的兩顆恒星的質(zhì)量相對較低，其中一顆是一顆紅巨星，其質(zhì)量介于太陽的0.8到2.5倍之間。

由于具有放射性，26 Al會衰變變得更加穩(wěn)定，在這個過程中，原子核中的一個質(zhì)子會衰變成中子。在此過程中，激發(fā)的核發(fā)射出具有非常高能量的光子，我們將其視為伽馬射線。

以前，伽馬射線發(fā)射的檢測表明，在我們的銀河系中存在大約兩個26 Al的太陽質(zhì)量，但是產(chǎn)生放射性原子的過程是未知的。

此外，由于檢測到伽馬射線的方式，它們的精確起源在很大程度上也是未知的。

然而，與此同時，科學(xué)家們得出的結(jié)論是，通過類似于CK Vulpeculae的物體生產(chǎn)26 Al不太可能是銀河系中26 Al 的主要來源。

CK Vulpeculae 中26 Al 的質(zhì)量約為冥王星質(zhì)量的四分之一，鑒于這些事件非常罕見，它們極不可能是銀河系同位素的唯一生產(chǎn)者。這為進一步研究這些放射性分子留下了空間。