這顆令人難以置信的超新星正在像太空中的蒲公英一樣膨脹

公元 1181 年，天空爆炸了。

嗯，天空的一部分– 一個(gè)虛無(wú)的針刺突然綻放出可見(jiàn)度，一個(gè)新的、暫時(shí)的'客座 STAr'在仙后座中，中國(guó)和日本的天文學(xué)家觀察和記錄了數(shù)月。

那顆恒星是一顆超新星，一顆死去的白矮星的猛烈噴發(fā)從雙星伴星那里積累了如此多的質(zhì)量，以至于超過(guò)了它臨界質(zhì)量并炸毀了它的堆棧。這是人類歷史上為數(shù)不多的此類記錄事件之一，是試圖了解超新星遺跡隨時(shí)間演變方式的重要實(shí)驗(yàn)室。

然而，白矮星噴出的物質(zhì)直到 2013 年才被發(fā)現(xiàn)，它以球形結(jié)構(gòu)從超新星的位置擴(kuò)展開(kāi)來(lái)，這是一顆名為 Pa 30 的超新星殘骸。2023 年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)球體內(nèi)部有微弱的細(xì)絲，就像連接噴出物和中心白矮星的輻條。

現(xiàn)在，這些細(xì)絲已經(jīng)用 Keck Cosmic Web Imager （KCWI） 繪制了地圖，并測(cè)量了它們的速度，為我們提供了一張新的三維地圖，顯示仍在向太空爆炸的超新星殘骸，就像蒲公英的頭部已經(jīng)播種一樣。

“超新星殘骸的標(biāo)準(zhǔn)圖像就像煙花表演的靜態(tài)照片，”說(shuō)物理學(xué)家克里斯托弗·馬丁加州理工學(xué)院。“KCWI 為我們提供了更像'電影'的東西，因?yàn)槲覀兛梢詼y(cè)量爆炸余燼從中心爆炸向外延伸時(shí)的運(yùn)動(dòng)?！?/span>

公元 1181 年的超新星名為 SN 1181，即使在超新星中也是罕見(jiàn)的。在 Ia 型超新星中，白矮星吸食了太多的物質(zhì)，超過(guò)了臨界質(zhì)量極限，并以足夠的能量爆炸來(lái)摧毀恒星。但是在 Pa 30 的中心仍然有一顆白矮星。

留下“僵尸”恒星的 Ia 型超新星被稱為 Iax型，這就是我們?cè)?SN 1181 中看到的。天文學(xué)家認(rèn)為，該事件不是從雙星伴星向白矮星的典型質(zhì)量轉(zhuǎn)移，而是兩顆白矮星的合并，所以這很簡(jiǎn)潔。

在哈佛和史密森天體物理中心的天文學(xué)家蒂姆·坎寧安的帶領(lǐng)下，一組科學(xué)家在夏威夷的凱克天文臺(tái)使用KCWI儀器詳細(xì)繪制了超新星遺跡的地圖。Pa 30 正在做什么的準(zhǔn)確地圖現(xiàn)在可以幫助天文學(xué)家重建過(guò)去的樣子。

關(guān)鍵是光源移動(dòng)時(shí)光源的變化方式。如果一團(tuán)物質(zhì)向我們移動(dòng)，它發(fā)出的光的波長(zhǎng)會(huì)向光譜中較短、較藍(lán)的一端略微模糊;來(lái)自遠(yuǎn)離的物體的光被拉伸到更紅的一端。天文學(xué)家可以研究涂抹和拉伸的數(shù)量，并使用它來(lái)計(jì)算物體在太空中移動(dòng)的速度。

這使 Cunningham 和他的團(tuán)隊(duì)能夠計(jì)算出 SN 1181 噴射器的速度。他們確定這種物質(zhì)正在以每秒約 1,000 公里（620 英里）的速度膨脹。而這塊拼圖讓他們能夠?qū)⒈ǖ够乇òl(fā)生的時(shí)間。

“我們發(fā)現(xiàn)細(xì)絲中的材料正在以彈道方式膨脹，”Cunningham 說(shuō).“這意味著自爆炸以來(lái)，這種材料并沒(méi)有減慢或加速。從測(cè)得的速度來(lái)看，回顧過(guò)去，你可以精確地將爆炸精確到 1181 年。

這似乎確定了 SN 1181 和 Pa 30 之間的聯(lián)系。但這項(xiàng)研究也揭示了一些有待解開(kāi)的新謎團(tuán)。

該研究發(fā)現(xiàn) Pa 30 沿我們的視線存在強(qiáng)烈不對(duì)稱的證據(jù)。這暗示超新星爆炸本身是不對(duì)稱的。而且在殘骸的中心有一個(gè)大空腔，圍繞著中心的僵尸星。目前也不清楚爆炸發(fā)生后細(xì)絲本身是如何形成的。

“反向沖擊波可能會(huì)將周圍的塵埃凝結(jié)成細(xì)絲，但我們還不知道，”Cunningham 說(shuō).“這個(gè)物體的形態(tài)非常奇怪和迷人?！?/span>

該研究已發(fā)表在天體物理學(xué)雜志快訊.

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