BAN #447: 等等，每年会爆发多少颗超新星？

2022年7月25日 第447期

2022年7月25日

哈勃望远镜拍摄的 NGC 3603 图像。来源：NASA, ESA, R. O'Connell (UVa), F. Paresce (NIA, Bologna, Italy), E. Young (USRA/Ames Research Center), the WFC3 Science Oversight Committee, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

订阅者闪耀着 20,000 颗爆炸恒星的光芒

博客精选

我最近在博客上写了什么 , ICYMI 当然，我选择了这篇来重点介绍，因为标题让我发笑。来自周二的文章. Credit: S. Safi-Harb et al (2022)]

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天文花絮

一些有趣的天文/科学新闻的简要概要

我最近写了关于车轮星系的文章，这是一个奇怪的环状星系，经历了一次巨大的碰撞，使其具有独特的形状。

我还提到其中有一个超新星，名为 SN2021 afdx。我不得不说，当我第一次看到这个名称时，我真的忍不住骂了几句。

为什么？因为一切都在名字里。

车轮星系，分别于 2014 年（左）和 2021 年（右）拍摄。你能发现 Supernova 2021 axdf 吗？来源：ESO/Inserra et al., Amram et al.

很久以前，supernovae——爆炸的恒星——以它们被观测到的年份命名，或者以描述它们的宇航员的名字命名。这就是我们得到 Tycho’s Supernova 和 Kepler’s Supernova 的方式，它们也被称为 SN 1572 和 SN 1604，因为那是它们被观测到的年份。

当肉眼可见的超新星大约一个世纪才发生一次时，这很好。但后来我们做了一件令人恼火的事情：我们发明了望远镜。

更糟糕的是，我们还发明了摄影，允许长时间曝光来揭示更暗淡的物体。突然之间，天文学家不再是一个世纪一次地观测到超新星，而是每年看到几个超新星，它们发生在遥远的星系中，太微弱以至于之前无法观测到！

因此，我们开发了一个命名系统，以尽量减少混淆。超新星将用字母 SN 和发现年份表示，之后将按照发现顺序按字母顺序赋予字母。这就是为什么 1987 年的第一个超新星被称为 SN1987A——事实证明它是所有时间中最重要的超新星之一，因为它位于附近的星系中，并受到了广泛的研究。它也是有史以来第一个（也是迄今为止唯一一个）通过中微子探测到的。

我也通过研究它获得了博士学位，但随便吧。

爆炸恒星 Supernova 1987A 周围的气体环，它是中心环中间的斑点。我为我的学位研究了那个明亮的内环。来源：Jason Pun (NOAO) and SINS Collaboration

无论如何，1987 年看到的第二个超新星是 1987B，第三个是 1987C，依此类推。如果在给定年份中观测到超过 26 个超新星，则第 27 个将被赋予年份加上字母 aa （是的，A-Z 是大写字母，但之后的字母是小写字母，因为天文学家即使在尝试以逻辑方式编纂命名规则时也总是令人恼火），第 28 个将是 ab ，等等。该年的第 52 个超新星将是 az ，因此第 53 个将被命名为 ba。

命名惯例人员推断，如果在未来的某个不太可能的时刻，我们实际上在一年内发现了 26 + 26 x 26 = 702 个（单个字母 26 个，然后双字母所有组合 26 x 26 个）超新星（就像 那样 会发生一样），那么第 703 个将是 SNXXXXaaa。 Und so weiter。

快进几年。我们的望远镜和相机不仅比过去好 很多 ，而且我们现在拥有自动勘测夜空大片的机器人望远镜和分析图像的软件，寻找每晚都在变化的东西，比如超新星变得更亮。他们通过这种方式发现了 很多 超新星。

很多。

这让我想起了车轮星系。在其中发现的超新星是在 11 月下旬看到的，所以在那之前几乎有一整年的爆炸星被观测到。

它被指定为 SN2021 afdx。

A. F. D. X.

这意味着在那之前，那一年已经观测到了很多超新星。有多少？

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是的，有数学。单字母的 26 个让你得到 z ，26 + (26 x 26) = 702 让你得到 zz。这意味着 26 + (26 x 26) + (26 x 26 x 26) = 18,278 让你得到 zzz。

还跟着我吗？下一个是 aaaa ，那将是第 18,279 个。得到 abaa 将需要 26 x 26 更多，或 18,955。你必须再做四次才能得到 afaa ，或 18,955 + 4 x 26 x 26 = 21,659。你必须再经历 3 个 26 字母才能得到 afda ，或 21,659 + (3 x 26) = 21,737。最后，再经过 23 个字母得到 afdx。

这意味着——假设我的数学是正确的，我可能有 50/50 的机会——SN2021 是那一年观测到的第 21,760 个超新星*。

两万一千七百六十。哇。那是很多恒星爆炸了。

这就是为什么当我看到车轮超新星的名称时我会咒骂的原因。21,760！一年内。这个数字太高了，我以为我一定是错了，但我找到了这个计算总数的页面，它说 2021 年观测到了 21,081 个超新星。实际上，这些都是候选者，只有一部分得到确认，而且每天都会观测到这么多，以至于 21,081 和 21,760 之间的差异是可以理解的——可能只是编目问题。

重点是，我们现在每年都会发现数以万计的超新星！

但还有更多。让我们回到 1987 年，当时在大麦哲伦星云中观测到了超新星。它是那一年的第一个，所以它是 SN1987A。但重点是：何时 观测到。SN1987A 在 2 月 23 日观测到。

那是那一年第 54 天，它是观测到的第一个。

2021 年 11 月 23 日是那一年第 327 天。如果我们将 21,760 作为当时观测到的总数，这意味着 2021 年平均每天观测到 66.5 个超新星。到当年 2 月 23 日，这个平均值算出来是 3,593 个超新星。这大约在三字母范围的中低位置。

如果你想知道天文学在短短 35 年里进步了多少，请关注超新星。我们从 1987 年 2 月 23 日观测到一颗恒星爆炸，到 2021 年同一时间观测到 3,000 多颗。

这太了不起了。顺便说一句，当 Vera Rubin 巡天望远镜上线时，预计 它自己 每年将观测到数十万颗超新星。

我已经看到了很多数字估计每个星系每世纪的超新星数量，而且范围很大，但假设每个星系每世纪一颗。宇宙中可能有 2 万亿个星系，但这包括恒星少得多的小星系，所以让我们再次挥手说有 1000 亿个星系，取平均大小。那就是每世纪一千亿颗超新星，或每年十亿颗，或大约每秒 30 颗。

每秒 30 颗超新星，在整个可观测宇宙中。

真见鬼。我们在观察它们方面已经走了很长一段路，但还有很长的路要走。

26 + 26^2 + 26^3 + (5 x 26^2) + (3 x 26) + 24 = 21,760

哎哟.

附：感谢我的朋友和超新星研究伙伴 Sarafina Nance 纵容我讨论这个问题。

Et alia

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