超新星的“珍珠链”现象解释

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密歇根大学的研究表明,物理学家经常借助雷利-泰勒不稳定性来解释等离子体中形成液态结构的原因,但这可能并非完整的故事,尤其是当涉及到环绕超新星1987A的氢团时。

研究团队在《物理评论快报》上发表的一篇研究称,乌鸦不稳定性更好地解释了环绕这颗恒星残骸的“珍珠项链”,从而揭开了一个长期存在的天体物理谜团。

该团队的Michael Wadas表示:“这个令人着迷的部分在于,在此处可能会出现打破飞机尾迹的相同机制。”他还指出,乌鸦不稳定性能够预测观察到的围绕遗迹的团块数量。

超新星1987A是最著名的恒星爆炸之一,因为它距离地球相对较近,距离为163,000光年,并且其光线在地球上观测到。这是自1604年开普勒超新星以来第一颗肉眼可见的超新星,因此在塑造我们对恒星演化理解方面扮演了重要角色。

虽然关于这颗爆炸恒星仍有许多未知,但人们认为,在爆炸前,星周环绕气体的环是由两颗恒星合并产生的。这些恒星在成为一颗数万年前的蓝巨星时向周围空间散发了氢气。在蓝巨星高速带电粒子流(称为恒星风)的冲击下,环状气云受到了挤压,形成了被认为是在恒星爆炸前就已形成的团块。

研究人员模拟了恒星风如何将气云向外推移,同时也在表面上拉动,导致气云的顶部和底部被迫比中间更快地向外移动。这导致气云向内卷曲,触发了乌鸦不稳定性,使其分裂成相当均匀的团块,最终形成了“珍珠项链”。他们的预测与观察到的围绕超新星1987A残骸的30至40个团块非常接近。

研究小组还暗示,乌鸦不稳定性可能在星附近的尘埃凝结成行星时起作用,不过还需要进一步的研究来探索这个可能性。

这项研究得到了美国能源部的支持,并使用了极端科学与工程发现环境提供的计算资源。

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