超新星遺迹擴散探秘

點擊播放 GIF/1525K

1572年，當這顆恆星爆炸成為超新星殘骸時，它是那麼的明亮，以至於人們能在白天看到它。儘管丹麥天文學家Tycho Brahe（第谷?布拉赫）既不是首位也不是唯一觀察者，但是他寫了一本書來記錄他對這個天文事件的延伸觀測。因此，他獲得了用他的名字來命名這顆超新星的殊榮。

在現代社會，天文學家利用錢德拉X射線天文台、美國國家科學基金會的Karl G. Jansky甚大天線陣（VLA）及其他天文望遠鏡來觀測這顆第谷超新星爆炸的遺迹。現在人們知道，第谷超新星遺迹是由一顆白矮星爆發形成的，因而應歸類為Ia型超新星，天文學家用其追蹤宇宙膨脹速度。

從這顆炸裂恆星中飛散出的大量物質由於受到激波穿過加熱（與超音速飛機音爆相似），超新星遺迹也發出強烈的X射線。天文學家利用錢德拉X射線天文台自2000年至2015年的觀測數據、五幅不同圖像，製作出一幅迄今最長的第谷超新星遺迹X射線演變影像。這證明了這段影像展示出恆星爆炸450年後，爆炸碎屑仍在擴散（距地球約一萬光年）。

結合X射線數據及甚大天線陣30年來的觀測到的無線電波數據，天文學家用三種不同影像製作了一段影片。他們也已經用這些X射線和無線電波數據獲得了有關這顆超新星及遺迹的新認識。

研究者在超新星遺迹周圍的不同區域測量了爆炸衝擊波的速度。由於超新星遺迹面積巨大，這種運動速度能夠被測量得相當精確。即使這個遺迹大致成圓形，但是不同區域爆炸波速度有明顯的不同：右側和右下方的爆炸速度大約是左側和左上方速度的兩倍。在早前的觀測中也有發現這種差異。

造成這個速度差的原因是超新星遺迹周圍氣體的密度不同。這造成相對爆炸幾何中心位置的偏移，偏移量則需要視這個圓形遺迹的中心位置而定。天文學家已經發現了這個偏移量差不多是遺迹當前半徑的10%，偏向幾何中心的左上方。同時他們也發現了爆炸波的最大速度接近1200萬英里每小時（約5000千米每秒）。

這種爆炸中心和幾何中心的偏移也可能存在於其他超新星遺迹中。找出這種Ia超新星的爆炸中心是非常重要的，這能讓研究人員縮小對超新星殘存伴星的搜索區域。任何殘存的伴星都能幫助研究人員識別超新星的觸發機制，顯示白矮星攫取它的物質直至臨界值而爆炸。如果沒有伴星的存在痕迹，這就偏向另一種觸發機制，即可能是兩顆白矮星合并，其質量超過臨界點，以至於沒有任何恆星留下。

遺迹的爆發中心與幾何中心的明顯偏離是「最近」出現的現象。在遺迹產生的前面幾百年里，大爆炸的激波非常強大，周圍氣體的密度差異無法影響衝擊波的運動。在衝擊波向外擴張的時期，遺迹左側和右側的氣體密度差距也在加大，這才造成了兩個中心的偏移。如果天文學家在1000年後再次觀測，這個偏移量會更大。

關於這一研究成果的論文即將在《天文物理期刊》上發表，並且可以在線閱讀。作者為Brian Williams（NASA戈達德太空飛行中心高校空間研究協會），Laura Chomiuk（密歇根州立大學），John Hewitt（南佛羅里達州立大學），John Blondin（北卡羅來納州立大學），KazimierzBorkowski（北卡羅來納州立大學），ParvizGhavamian（陶森大學），Robert Petre（戈達爾太空飛行中心），and Stephen Reynolds（北卡羅來納州立大學）。

美國阿拉巴馬州亨茨維爾市的馬歇爾太空飛行中心為NASA的科學任務理事會管理這項錢德拉項目。馬薩諸塞州坎布里奇市的史密松天體物理台負責錢德拉天文台的科學運作與航天運作。(作者：狐步校對：Mirai)

請您繼續閱讀更多來自 NASA中文 的精彩文章:

※膨脹的第谷超新星遺迹
※天文圖吧：尋找超新星爆發遺迹內的倖存恆星
※中國科學家發現仙后座A超新星遺迹輻射異常
※展現死亡之美的「超新星」爆炸遺迹
※美國發現火星遠古遺迹 探測後讓人驚訝
※宇宙中美麗的超新星遺迹
※歷史探秘：考古發現耶穌住宅遺迹
※探索遠古遺迹《仙俠世界2》全新PVE副本曝光
※地球十大神秘遺迹 真是外星人遺留的？
※四百年前的超新星遺迹有了新變化
※盤點全球十大疑似外星人建造的神秘遺迹
※上古遺迹重現世間？探秘《古劍OL》江流堙墟
※專家發現外星人遺迹 竟然記錄在神秘石碟
※火星文明或毀於世紀大洪水 發現火星文明遺迹
※古代遺迹神秘莫測巨石陣
※宇宙中遙遠星系遍布古老星塵，這是第一代恆星爆炸的遺迹
※洞內發現神秘建築，或為史前文明遺迹
※驚現神秘遺迹！《哆啦A夢》劇場版公開新劇照
※散文：故鄉的遺迹