▲这幅示意图展示了“快速演化发光瞬变现象”（FELT）这一神秘天文事件的假设模型。
在浩瀚的黑暗宇宙中，充满了各种神秘的爆炸现象，而其中一种名为“快速演化发光瞬变现象”（FELT）的短暂爆炸事件最为特殊，由于它的持续时间极其之短，数十年来一直让全球的天文学家们困惑不已。
据《自然-天文学》杂志网络版3月26日发表的一篇研究论文称，目前美国国家航空航天局（NASA）为在银河系中搜寻其它行星而设计制造的“开普勒太空望远镜”（Kepler Space Telescope）在捕捉观察FELT现象的动态表现上取得了长足的进步，从而让科学家们第一次洞察并判定了这一神秘现象的本质——它们似乎是一种新的超新星，能从周围环境中通过短暂的涡轮加速效应增强其亮度。“开普勒”的一大优点是能够精确地对星光中的变化进行跟踪取样，这使得天文学家们能够快速地建立起这一现象的解读模型，并将之前其它可能的解释选项排除在外。
研究人员得出的结论是，开普勒望远镜捕捉到的那道短暂闪光来自于一颗恒星引力坍缩后爆炸形成的超新星。而与其它恒星最大的不同之处是，这颗恒星包裹在一层或者多层由气体和尘埃组成的外壳内。当爆炸释放的巨大能量猛烈冲击壳体时，其中大部分的动能立刻转化为了光能。这一辐射爆发过程只持续了几天，仅仅是典型超新星爆发持续时间的十分之一。
在过去十年中，科学家们曾观察到好几次FELT现象，然而，他们却发现传统的超新星模型难以解释这一系列现象的时长和亮度。而且，全球的天空观测也仅仅捕获了屈指可数的几次该类现象，原因是因为它们的发生时间实在太短暂了。
之后，由于开普勒能够进行连续而精确的天文测量，天文学家成功地记录了更多关于FELT现象的细节。“我们收集到了一条非常棒的光变曲线。”美国马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所的阿明·雷斯特（Armin Rest）说。“我们成功地缩小了对于爆炸机制和性质的假设范围，这样我们就可以将其它的理论排除在外，最后得出高密度外壳模型（dense-shell model）的解释理论——这也是超大质量恒星死亡后将物质重新在太空中散布分配的另一种新方式。
“开普勒捕捉到了这些快速演化的爆炸的全部过程，这些过程也约束制约着恒星死亡的奇特方式。大量的数据使我们能够掌握这些变幻莫测爆炸现象的物理性质，比如恒星生命结束时释放出的物质量以及爆炸发生的极超音速。这是我们第一次能够对FELT现象模型进行高精确度的测试，并将理论假设与实际观测相联系起来。”美国加州大学伯克利分校的大卫·卡塔米（David Khatami）介绍道。
开普勒的观测结果表明，恒星在形成超新星之前不到一年时就开始向外喷射其外壳了。这让我们深入了解了恒星那些鲜为人知的死亡过程与状态，因为FELT现象显然来自那些在衰亡前经历了“濒死体验”的恒星——在完全爆炸之前，就以小型喷发的形式喷射出其物质外壳了。
雷斯特说，接下来的研究将是通过正在进行的“K2”任务或下一个名为“TESS”（转换外行星测量卫星）的任务找到更多的这类天体。这将容许天文学家进一步开始一项跨越不同波长机制的后续研究行动，而这些机制将揭开关于这种新型爆炸现象本质和物理特性的更多奥秘。
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编译：Jonathan 审稿：三水 编辑：张梦
来源：https://phys.org/news/2018-03-kepler-mystery-fast-furious-explosions.html
