甚大天线阵(VLA)与ALMA联合观测发现致密气体环绕罕见快速光变天体 提供恒星死亡新见解

2026年01月15日来源:Phys.org分类:科技
甚大天线阵(VLA)与ALMA联合观测发现致密气体环绕罕见快速光变天体 提供恒星死亡新见解 图片封面
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国国家科学基金会甚大天线阵(Karl G. Jansky Very Large Array,VLA)与智利的阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)联合对一类罕见的快速光变天体(LFBOT)——天体AT2024wpp进行了深入观测,取得了至关重要的新发现。据研究团队最新发表的观测报道,通过多频率的无线电与毫米波段数据,他们首次“看见”了在这类天体爆炸残骸周围存在的高密度物质气体包层,这一环状致密物质此前在光学和紫外线波段观测中始终未能被检测到,因为当高能X射线由爆炸产生时,几乎完全剥离了该区域的所有电子,使气体在紫外/光学光谱中不再显示出常见的化学指纹。这种现象原本造成了对爆炸附近环境的错判,而VLA与ALMA敏感于高能电子的观测填补了这一空白,使科学家能够确认爆炸点周围存在大量致密物质,但仅在特定能量段可探测到。由于这些致密物质在爆炸初期被极强辐射剥离电子,因此其辐射谱非常难以在传统光学观测中捕获,是一种“隐形气体”,这次通过无线电波段观测获得证据,是理解快速光变天体形成机制的一次重大突破。进一步数据分析表明,该气体环层紧密分布在爆炸核心周围,其厚度和速度信息表明可能来源于爆炸前恒星超强风暴或伴星物质剥离,这一局部环境结构与现有模型预想的大规模均匀外壳形成机制有明显差异。研究人员同时指出,这种气体环的发现不仅对快速光变天体个体环境有重要意义,还可能为解释为何光学与X射线观测结果存在极大差异提供关键线索,并帮助完善恒星死亡过程中的物质物理模型。该观测结果基于对AT2024wpp爆炸事件约半年的追踪数据,显示出当冲击波扩散至致密气体边界时其无线电亮度突然下降,这一变化进一步确认了高密度环状物质的存在。来自多台望远镜的数据整合还揭示,氢与氦等轻元素在爆炸后期反射出微弱信号,这可能意味着部分原始爆炸物质未被极端环境完全吞没。团队将继续利用这些射电与毫米波数据来研究类似天体的普遍性及环境结构差异,以进一步厘清快速光变天体的形成起源及其在宇宙中的普遍性。这项成果有望引导天体物理学家重审有关大质量恒星死亡与爆炸物质分布的现有理论框架。
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