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揭秘中国史书记载最古老超新星之谜(图)

 2011-10-25 19:55 桌面版 正體 打赏 0

中国天文学家曾于大约2,000年前目击一超新星,并将其记载于史书中,这是史上最古老的超新星纪录。现代天文学家利用太空望远镜的观测结果,了解这个超新星如何发生,以及如何以超快的速度扩张到目前的规模,终于解开该超新星的千古之谜。


RCW 86是第一颗有历史纪录的超新星。(图片来源:NASA)

据美国航空航天局(NASA)网站报导,中国天官于西元185年观测到天空出现一颗“客星”,它在天空出现的时间持续了8个月之久。到了1960年代,科学家认定这个神秘客星是第一颗有历史纪录的超新星,随后又确认RCW 86就是这颗超新星的残骸,距离地球约8,000光年,直径约为85光年左右。但令科学家感到困惑的是,此超新星的残骸比预期的还大。如果以今天的红外光观测,它们在天空中的大小超过满月。

美国北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)天文学家威廉斯(Brian J. Williams)等人的研究认为,这场超新星爆炸刚好发生在一个中空的地区,使星体向外抛出物质的速度比应有的更快、距离更远,导致现在超新星残骸的规模远超过应有的程度,比预期的还大2、3倍。

藉由史匹哲太空望远镜(Spitzer Space Telescope)和广角红外巡天探测器(Wide-field Infrared Survey Explorer,WISE)的观测结果,以及先前NASA钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory, CXO)和欧洲宇航局(European Space Agency)XMM-牛顿天文台(XMM-Newton Observatory)的资料,科学家发现它是Ia型超新星爆炸事件。这种超新星的形成源自于像我们太阳的恒星在相对平静的死亡后,收缩成一种称为白矮星的密集星体,此白矮星随后因夺取伴星物质以致发生爆炸。

威廉斯说:“白矮星就像火焰中取出的冒烟煤渣,如果你在上面浇上汽油,它就会爆炸。”

这项观测是科学家首次发现白矮星在爆炸之前,居然可以在它的周围形成一个空洞,此空洞可以解释为何RCW 86的残骸十分巨大。当此白矮星爆炸时,其向外抛射的物质完全不受任何气体或尘埃阻挡,因此向外扩张得非常快。

研究人员测量RCW 86残骸中的尘埃温度,约为摄氏零下200度左右;然后再藉此计算残骸中需要多少气体才能让尘埃加热到这种温度。结果发现,在超新星残骸向外扩张的绝大部分过程中,气体密度都非常低,基本上,这里就是个几乎什么物质都没有的空洞区。

上述研究发表于《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)中。

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