哈勃的故事和望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展

恒星爆炸后其高能物質(zhì)和散發(fā)出的光以驚人的速度散發(fā)到太空中。

(圖片來(lái)源:NASA, ESA, R. Sankrit和W. Blair (JHU))

四百年前的某個(gè)星期，（1604年10月9日）夜空中出現(xiàn)了一顆之前從未見(jiàn)過(guò)的星星，它的亮度超過(guò)了其他所有恒星。

德國(guó)天文學(xué)家約翰內(nèi)斯·開(kāi)普勒(Johannes Kepler)對(duì)這顆恒星進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)一年的研究，并就此寫(xiě)了一本名為《新星》(De Stella Nova)的書(shū)。20世紀(jì)40年代，科學(xué)家們證實(shí)該新星是一顆爆炸的恒星，將其命名為開(kāi)普勒超新星。

自1604年該事件發(fā)生之后，銀河系中還未曾發(fā)現(xiàn)過(guò)超新星。

在三個(gè)強(qiáng)大的太空觀測(cè)站的共同努力下，科學(xué)家們終于拍攝到了一幅彩色圖像，圖上顯示了超新星遺跡中不斷膨脹的氣體和塵埃云。這幅圖像能夠幫助天文學(xué)家理解這些劇烈而神秘的事件。

這一場(chǎng)景距離我們約1.3萬(wàn)光年。

近距離圖像

NASA宣稱(chēng)在遙遠(yuǎn)的星系中有過(guò)三次能量爆發(fā)，這可能是恒星即將爆發(fā)的信號(hào)。這是大多數(shù)巨型恒星結(jié)束生命的方式，由此也形成了一些黑洞。

提前發(fā)現(xiàn)這樣的超新星對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音，因?yàn)樗麄冞€未能完全了····解一顆恒星即將消失時(shí)產(chǎn)生的各種現(xiàn)象。超新星創(chuàng)造了宇宙的所有元素——包括行星、植物和人。用計(jì)算機(jī)模擬出的爆炸的各個(gè)階段像極了熔巖燈內(nèi)流動(dòng)的景象。

此時(shí)，科學(xué)家們并不關(guān)心實(shí)際發(fā)生了什么，他們只專(zhuān)注研究開(kāi)普勒超新星的殘留物以及附近類(lèi)似的爆炸殘留物。

發(fā)布的照片中，爆炸恒星周?chē)h(huán)繞著14光年寬的氣泡狀氣體和塵埃。天文學(xué)家稱(chēng)，該氣泡層正在以每小時(shí)4萬(wàn)英里(每秒2000公里)的速度膨脹并猛烈地沖擊到了周?chē)男请H物質(zhì)，因而產(chǎn)生沖擊波，攪動(dòng)了分子并產(chǎn)生了各種波長(zhǎng)的光。

這幅圖像結(jié)合了錢(qián)德拉x射線天文臺(tái)、紅外斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡收集到的可見(jiàn)光數(shù)據(jù)。

顏色編碼

將肉眼不可見(jiàn)的紅外線和x射線進(jìn)行著色，以便天文學(xué)家分析該圖像數(shù)據(jù)。

約翰·霍普金斯大學(xué)的Ravi Sankrit說(shuō):“多波長(zhǎng)研究對(duì)于全面了解超新星殘骸的演化過(guò)程是絕對(duì)必要的?！?/p>

可見(jiàn)光標(biāo)記為黃色，表示超新星的沖擊波波撞擊到周?chē)鷼怏w密度最大的區(qū)域。研究者稱(chēng)，“亮結(jié)”是由緊隨沖擊波其后的不穩(wěn)定物質(zhì)形成的厚團(tuán)塊。細(xì)絲顯示了沖擊波穿過(guò)分布更為均勻，密度更低的星際物質(zhì)的軌跡。

紅色標(biāo)記的紅外數(shù)據(jù)顯示了受到?jīng)_擊波熱能影響的的微小塵埃顆粒。藍(lán)色顯示的是極熱氣體或受到擠壓的極高能粒子釋放出的x射線；綠色表示較冷氣體的釋放的低能量x射線。

約翰·霍普金斯大學(xué)研究員、該項(xiàng)研究的領(lǐng)導(dǎo)者之一的威廉·布萊爾稱(chēng)“分析完所有的這些數(shù)據(jù)，我們能夠知曉有關(guān)這個(gè)神秘物體的幾個(gè)重要問(wèn)題，”

開(kāi)普勒超新星遺跡只是幾個(gè)正在研究中的遺跡之一。 一顆即將消逝的恒星爆炸后在太空中形成的物質(zhì)呈現(xiàn)出各種各樣的令人驚嘆的形狀。有趣的是，我們太陽(yáng)系處于一個(gè)巨大的空腔中，其中還存在著很久以前由爆炸恒星鑿出的洞孔和隧道。

為美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)運(yùn)營(yíng)哈勃望遠(yuǎn)鏡的太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所提供了以下的一些與開(kāi)普勒超新星有關(guān)的問(wèn)題和答案。

一顆恒星多久會(huì)發(fā)生爆炸成為超新星?

在銀河系這樣的星系中，大約每100年就會(huì)爆發(fā)一顆超新星。由于星際塵埃的存在，我們從地球無(wú)法看到銀河系中產(chǎn)生的每一顆超新星。

400年前發(fā)現(xiàn)的開(kāi)普勒超新星，是我們?cè)阢y河系內(nèi)看到的最后一顆超新星。根據(jù)數(shù)據(jù)推測(cè)，我們?cè)缭撚^測(cè)到另一場(chǎng)恒星的爆炸?？墒堑诠取げ祭找?jiàn)證銀河系的一次恒星爆炸的30年后開(kāi)普勒超新星才發(fā)生爆炸。最近被觀測(cè)到的1987A超新星是1987年天文學(xué)家在緊鄰銀河系的大麥哲倫星云中觀測(cè)到的。

為什么超新星如此重要?

所有的恒星都是通過(guò)核聚變來(lái)制造碳和氧這類(lèi)的重化學(xué)元素的，在這個(gè)過(guò)程中，較輕的元素融合在一起，形成較重的元素。在超新星爆炸的高溫和壓力下產(chǎn)生了許多比鐵重的化學(xué)元素，如金和鈾；這些元素豐富了星際介質(zhì)，為恒星和行星(如地球)提供了基本元素。

什么樣的恒星會(huì)產(chǎn)生超新星?

產(chǎn)生超新星的恒星有兩種。第一種是Ia型超新星，是由恒星內(nèi)核燃燒產(chǎn)生的。這類(lèi)恒星被稱(chēng)為白矮星，它從一顆伴星吸走氫，因此使它比太陽(yáng)大1.4倍(稱(chēng)為錢(qián)德拉塞卡極限)。多余的體積導(dǎo)致了白矮星的碳和其他化學(xué)元素的爆炸性燃燒。

質(zhì)量超太陽(yáng)8倍的恒星會(huì)產(chǎn)生第二種超新星，II型超新星。當(dāng)恒星耗盡核燃料時(shí)，內(nèi)核就會(huì)坍塌。周?chē)娜幼矒舻胶诵牟⒎磸椈貋?lái)，撕裂更外層的物質(zhì)。

這顆超新星于1604年首次被發(fā)現(xiàn)，那是恒星爆炸的時(shí)候嗎?

不，爆炸發(fā)生在幾千年前，但爆炸的光直到1604年才到達(dá)地球。為什么光花了這么長(zhǎng)時(shí)間才到達(dá)我們這里?它與距離有關(guān)。這顆超新星距離地球約1.3萬(wàn)光年。一光年是光在一年內(nèi)所能走的距離——大約6萬(wàn)億英里(10萬(wàn)億公里)。

這顆超新星距離地球1.3萬(wàn)光年，所以爆炸恒星發(fā)出的光要花1.3萬(wàn)年才能到達(dá)地球。

BY: Robert Roy Britt

FY: Aaaaaz

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參考資料

1.WJ百科全書(shū)

2.天文學(xué)名詞

3.原文來(lái)自：https://www.space.com/412-supernova-400-year-explosion-imaged.html

本文由天文志愿文章組- Aaaaaz翻譯自文章作者Robert Roy Britt的作品，如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除。

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