跳到主要内容

超新星解决

RCW 86是有记载的最古老的超新星。

注意:以下大多摘自一篇非常好的文章由美国宇航局的人提供,所以我不能在这里写的功劳!

公元185年,中国天文学家在夜空中记录了一颗明亮的“客星”。到20世纪60年代,天文学家发现这颗客星实际上是一颗超新星,并确定了恒星爆炸的残骸。2011年,由北卡罗来纳州立大学的研究人员领导的天体物理学家团队解决了导致爆炸的原因以及为什么这个特殊的遗迹如此巨大的谜团。

超新星遗迹RCW 86比它应该的要大得多——事实上,如果它能在天空中被看到,它将比我们的满月占据更多的空间。

“这个超新星遗迹变得非常大,非常快,”他说布莱恩·j·威廉姆斯他是北卡罗来纳州立大学的博士后研究学者。“它比我们预计的近2000年前爆炸的超新星大两到三倍。现在,我们终于能够确定原因了。”

为了做到这一点,天文学家使用美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜e和广域红外探测探测器(WISE)获取rcw86的红外读数。这些数据,以及NASA之前的观测数据钱德拉x射线天文台以及欧洲航天局的xmm -牛顿天文台研究表明,恒星爆炸发生在一个中空的空洞中,这使得恒星排出的物质比其他情况下传播得更快、更远。

红外数据也被用来确认是什么引发了公元185年的爆炸,使天空变得明亮。根据数据,这次爆炸是Ia型超新星,这意味着像太阳这样的恒星相对平静地死亡,收缩成一颗被称为白矮星的致密恒星。这颗白矮星被认为是在吸收了附近恒星的物质或燃料后,在超新星中爆炸的。

威廉姆斯说:“白矮星就像一团冒烟的煤渣。”“如果你把汽油倒在上面,它就会爆炸。”

超新星通常被认为属于两大类:Ia型和核心坍缩型。后者是最强大的爆炸,当一颗大质量恒星耗尽燃料,其核心塌陷时就会触发。与核心坍缩的超新星不同,Ia型超新星总是释放出大约相同的能量,因此,它被用作标准蜡烛来测量距离和我们宇宙的膨胀率。

科学家们最初怀疑RCW 86是一颗核心坍缩的超新星的结果,一颗大质量恒星在它周围爆炸成一个空泡。这样的空洞在核塌缩事件中很常见,因为大质量恒星在老化过程中会把物质吹走,从而形成空洞。空洞也可以解释为什么RCW 86的残骸如此之大;当爆炸发生时,喷出的物质会不受气体和灰尘的阻碍,从而迅速到达很远的地方。

但问题是,其他证据表明,这不是一颗核心坍缩的超新星。钱德拉和xmm -牛顿的x射线数据表明,该物体由大量的铁组成,这是Ia型爆炸的一个迹象。Ia型超新星包括白矮星,直到现在,人们还不清楚白矮星在爆炸成为超新星之前也会在它们周围吹出气泡。

斯皮策和WISE的红外观测使研究小组能够测量组成RCW 86残骸的尘埃的温度(约零下325华氏度,或零下200摄氏度)。然后,他们计算出残骸中必须存在多少气体才能将尘埃加热到这些温度。研究结果表明,该遗迹的大部分生命都处于低密度环境中,并首次表明Ia型超新星可以产生空腔。

威廉姆斯说,这就是这项发现令人兴奋的地方。“Ia型超新星一直都能看到,超新星爆炸成空腔也一直都能看到,但Ia型超新星爆炸成空腔之前只在理论上有过,直到现在才见过。”

威廉姆斯的研究结果发表在天体物理学Journal