爱读书 探索 900年前的中国超新星之谜指向奇怪的星云

900年前的中国超新星之谜指向奇怪的星云

900年前的中国超新星之谜指向奇怪的星云

900年前的中国超新星之谜指向奇怪的星云-爱读书

这张图片,是哈勃太空望远镜拍摄的船底座AG恒星,这是一颗处于爆发临界状态的变星。(图片来源:美国宇航局、欧洲航天局、美国太空望远镜科学研究所)

在公元1181年,中国和日本的天文观测者们,发现了一个与土星一样亮度的新光点,持续了六个多月才消失。几百年后,研究人员认为,他们终于找到了这种神秘现象的来源。

这一事件,就像著名的蟹状星云在1054年的大爆炸一样,是历史记录中的少数几次附近明亮的闪光之一。但与蟹状星云不同,1181年的这次奇特事件,很难以确定。

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在历史记录中,留下了一些对现代天文学家有用的线索。首先,时间上:这位“客星”,从1181年8月6日到1182年2月6日,共持续闪耀了185天;此外,记录还显示了它在天空中的方位,位于中国古代的“传舍星”与“华盖星”之间,即现在的仙后座附近。

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历史记录遗留下来的信息碎片,让一个研究小组找到了这个古代闪耀亮点的可能来源:一颗超新星。它的残骸,现在形成了一个被称为Pa30的快速膨胀星云。此星云云状物的移动速度极快,在新的研究中,来自中国香港、英国、西班牙、匈牙利和法国的科学家们发现,Pa30尘埃和气体的移动速度之快,相当于能够在5分钟之内从地球到月球。通过对这种速度反向计算,研究人员确定,该星云与1181年左右的超新星爆发事件吻合。

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研究小组发现,Pa30由一种罕见且相对微弱的超新星形成,称为“Iax型超新星”。 阿尔伯特·齐斯特拉在关于新研究的报告中说:“只有大约10%的超新星属于这一类型,人们对它们并不十分了解。SN1181光芒很微弱,但光芒逐渐消退的过程很长,这种状况,符合这一类型。”阿尔伯特·齐斯特拉是英国曼彻斯特大学的天体物理学家。

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帕克恒星和Pa30星云的伪彩色图像,科学家们现在认为,这与1181年发现的超新星有关。(图片来源:香港大学)

科学家们还发现,帕克恒星——银河系中最热的恒星之一,也可能与1181年的超新星事件相对应。这星云和恒星被认为是,两个被称为白矮星的暗淡恒星“尸体”,发生巨大碰撞,随后又合并的结果。

“这是唯一一种Iax超新星,可以对残余恒星和星云进行详细研究”齐斯特拉补充说到:“能够同时解决一个历史谜团和一个天文谜团真是太好了。”

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相关知识

超新星(/ˌsuːpərˈnoʊvə/复数:supernovae /ˌsuːpərˈnoʊviː/或supernovas,缩写:SNSNe)是一种强大而明亮的恒星爆炸。这种短暂的天文事件,发生在大质量恒星的最后演化阶段,或者是在白矮星被触发发生失控的核聚变时。爆炸后最初的物体,称为祖星,要么坍缩成中子星或黑洞,要么被完全摧毁。超新星的光学光度峰值可以与整个银河系的光学光度相媲美,然后在数周或数月内衰退。

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超新星比新星更有能量有活力。在拉丁语中,nova的意思是“新的”,在天文学上指的是:一颗短暂临时出现的新亮星体。加上前缀“super-”,可以区分超新星和普通新星,后者的亮度要低得多。超新星这个词是沃尔特·巴德和弗里茨·兹威基在1929年创造的。

时间上最新一次,在银河系中直接观测到的超新星,是1604年的开普勒超新星;但比其时间更新的超新星残余物,已经被发现。对其他星系中的超新星的观测表明,它们应该平均每世纪会在银河系中出现三次。这些超新星基本上肯定能够被现代天文望远镜观测到。时间上最近的一颗肉眼可见的超新星是SN1987A,是一颗蓝巨星的爆炸,它位于银河系的卫星星系之一的“大麦哲伦星系”里。

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理论研究表明:大多数超新星是由两种基本机制的其中之一触发的:简并星(如白矮星)核聚变的突然重燃,或大质量恒星的核心突然引力坍缩。在前一类事件中,星体温度升高到足以触发失控的核聚变,从而完全摧毁恒星。其可能的发生原因是质量的积累,而质量的积累来自于从伴星吸积或星体合并。在后一类事件中,大质量恒星的核心可能会突然坍塌,释放出超新星级别的引力能量。虽然一些观测到的超新星,比这两种简化理论更为复杂,但天体物理力学,被建立为天体物理领域内一个重要的研究分支,是被天文学界普遍接受的。

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超新星能够以高达光速百分之几的速度,驱逐若干太阳质量的物质。它将引发一个扩张的冲击波,冲击其周围的星际介质,像一个膨胀的气体和尘埃外壳,作为超新星残余物被观测到。超新星是星际介质中从氧到铷等元素的主要来源。超新星不断膨胀的冲击波可以触发新恒星的形成。超新星遗迹可能是宇宙射线的主要来源。另外,超新星也可能产生引力波,尽管到目前为止,引力波仅仅只在黑洞和中子星的合并事件中被探测到。

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