在最近发表的论文中，研究人员估计银河系中超新星核心坍塌的速率为每世纪 1.63 ± 0.46 次。 因此，鉴于上一次超新星事件，SN 1987A 是在 35 年前的 1987 年观测到的，银河系中的下一次超新星事件可能会在不久的将来的任何时候出现。
一个人的生命历程 明星 和超新星
在亿万年的时间尺度上， 星星 经历生命历程，它们出生、衰老，最后随着爆炸而死亡，随后恒星物质散布到星际中 空间 如灰尘或云。
一个人的生活 明星 当巨大星云的引力塌缩产生原恒星时，它开始于星云（尘埃、氢、氦和其他电离气体云）。随着气体和灰尘的增加，它继续进一步增长，直到达到最终质量。最终的质量为 明星 决定了它的寿命以及恒星在其一生中会发生什么。
所有类型 星星 从核聚变中获取能量。由于核心温度高，核心中燃烧的核燃料产生强大的向外压力。这平衡了向内的引力。当核心中的燃料耗尽时，平衡就会被打破。温度下降，向外的压力减小。结果，向内挤压的重力成为主导，迫使核心收缩和塌陷。恒星坍缩后最终的样子取决于恒星的质量。对于超大质量恒星来说，当核心在短时间内坍缩时，会产生巨大的冲击波。这种强大而明亮的爆炸被称为超新星。
这种短暂的天文事件发生在恒星演化的最后阶段，并留下超新星遗迹。根据恒星的质量，残余物可能是中子星或 黑洞.
SN 1987A，最后一颗超新星
最后一次超新星事件是 SN 1987A，它于 35 年前的 1987 年 1604 月在南方天空出现。这是自 XNUMX 年开普勒事件以来，第一次肉眼可见的此类超新星事件。位于附近的大麦哲伦星云（一颗卫星） 星系 它是 400 多年来最亮的爆炸恒星之一，在数月内以 100 亿个太阳的力量燃烧，为研究恒星死亡之前、期间和之后的各个阶段提供了独特的机会。星星。
研究超新星很重要
对超新星的研究在很多方面都有帮助，例如测量超新星的距离 空间, 扩展的理解 宇宙 恒星的本质是所有元素的工厂，这些元素制造了宇宙中的一切（包括我们） 宇宙。恒星核心中（较轻元素）核聚变形成的较重元素以及核心塌陷期间新产生的元素分布在整个恒星中 空间 超新星爆炸期间。超新星在整个宇宙中分配元素方面发挥着关键作用 宇宙.
不幸的是，过去没有太多机会来仔细观察和研究超新星爆炸。近距离观察和研究我们家中的超新星爆炸 星系 银河系将是非凡的，因为在这种条件下的研究永远无法在地球上的实验室中进行。因此，必须在超新星爆发后立即对其进行探测。但是，人们如何知道超新星爆炸何时即将开始呢？是否存在阻止超新星爆炸的预警系统？
中微子，超新星爆炸的灯塔
在生命历程的尾声，当恒星耗尽作为核聚变燃料的较轻元素时，向内的引力推动占主导地位，恒星的外层开始向内下降。 核心开始坍缩，在几毫秒内核心被压缩到电子和质子结合形成中子，每个形成的中子释放一个中微子。
由此形成的中子在恒星核心内构成了一颗原中子星，恒星的其余部分在强烈的引力场作用下落下并反弹回来。产生的冲击波使恒星解体，留下唯一的核心残余物（中子星或中子星） 黑洞 取决于恒星的质量）后面，恒星的其余质量分散到星际中 空间.
巨大的爆发 中微子 由于引力核心塌缩逃逸到外部而产生 空间 由于其与物质不相互作用的性质而不受阻碍。大约 99% 的引力结合能以中微子的形式逃逸（在被困在场中的光子之前），并充当阻碍超新星爆炸的灯塔。这些中微子可以被地球上的中微子观测站捕获，从而作为可能很快发生超新星爆炸的光学观测的早期预警。
逃逸的中微子还为了解爆炸恒星内部的极端事件提供了一个独特的窗口，这可能对理解基本力和基本粒子产生影响。
超新星预警系统（SNEW）
在最后一次观测到的核心坍缩超新星（SN1987A）时，这种现象是用肉眼观察到的。 中微子是由两个水切伦科夫探测器，Kamiokande-II 和 Irvine-MichiganBrookhaven (IMB) 实验探测到的，该实验观察到了 19 个中微子相互作用事件。 然而，中微子的探测可以作为灯塔或警报，阻碍对超新星的光学观测。 结果，各种天文台和天文学家无法及时采取行动进行研究和收集数据。
自 1987 年以来，中微子天文学有了长足的进步。 现在，超新星警报系统 SNWatch 已经到位，该系统被编程为向专家和相关组织发出警报，告知可能出现的超新星目击事件。 而且，世界各地有一个中微子观测网络，称为超新星预警系统（SNEWS），它结合信号以提高探测的信心。 任何常见的活动都会由各个探测器通知中央 SNEWS 服务器。 此外，SNEWS 最近升级到 SNEWS 2.0，这也产生了低置信度警报。
银河系即将出现的超新星
遍布世界各地的中微子观测站的目标是首先探测到我们家乡恒星的引力核心塌缩产生的中微子 星系。因此，它们的成功很大程度上取决于银河系中超新星核心塌缩的速度。
在最近发表的论文中，研究人员估计银河系中超新星核心坍塌的速率为每 1.63 年 0.46 ± 100 个事件； 每个世纪大约有 47 到 85 颗超新星。 此外，估计表明银河系中核心坍塌超新星之间的时间间隔可能在 XNUMX 到 XNUMX 年之间。
因此，考虑到上一次超新星事件SN 1987A是在35年前观测到的，银河系的下一次超新星事件可能会在不久的将来随时发生。随着中微子观测站联网以探测早期爆发以及升级后的超新星早期预警系统（SNEW）的到位，科学家们将能够近距离观察与垂死恒星超新星爆炸相关的下一个极端事件。这将是一次重大事件，也是研究恒星死亡之前、期间和之后各个阶段的独特机会，以便更好地了解恒星死亡的过程。 宇宙.
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来源：
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