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400年前的爆炸圖像,這是宇宙中的超級大爆炸,最後的超新星

哈勃的故事和望遠鏡的發展

400年前的爆炸圖像,這是宇宙中的超級大爆炸,最後的超新星

恒星爆炸後其高能物質和散發出的光以驚人的速度散發到太空中。

(圖檔來源:NASA, ESA, R. Sankrit和W. Blair (JHU))

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

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德國天文學家約翰内斯·開普勒(Johannes Kepler)對這顆恒星進行了長達一年的研究,并就此寫了一本名為《新星》(De Stella Nova)的書。20世紀40年代,科學家們證明該新星是一顆爆炸的恒星,将其命名為開普勒超新星。

自1604年該事件發生之後,銀河系中還未曾發現過超新星。

在三個強大的太空觀測站的共同努力下,科學家們終于拍攝到了一幅彩色圖像,圖上顯示了超新星遺迹中不斷膨脹的氣體和塵埃雲。這幅圖像能夠幫助天文學家了解這些劇烈而神秘的事件。

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這一場景距離我們約1.3萬光年。

近距離圖像

NASA宣稱在遙遠的星系中有過三次能量爆發,這可能是恒星即将爆發的信号。這是大多數巨型恒星結束生命的方式,由此也形成了一些黑洞。

提前發現這樣的超新星對天文學家來說是一個福音,因為他們還未能完全了····解一顆恒星即将消失時産生的各種現象。超新星創造了宇宙的所有元素——包括行星、植物和人。用計算機模拟出的爆炸的各個階段像極了熔岩燈内流動的景象。

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此時,科學家們并不關心實際發生了什麼,他們隻專注研究開普勒超新星的殘留物以及附近類似的爆炸殘留物。

釋出的照片中,爆炸恒星周圍環繞着14光年寬的氣泡狀氣體和塵埃。天文學家稱,該氣泡層正在以每小時4萬英裡(每秒2000公裡)的速度膨脹并猛烈地沖擊到了周圍的星際物質,因而産生沖擊波,攪動了分子并産生了各種波長的光。

這幅圖像結合了錢德拉x射線天文台、紅外斯皮策太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡收集到的可見光資料。

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顔色編碼

将肉眼不可見的紅外線和x射線進行着色,以便天文學家分析該圖像資料。

約翰·霍普金斯大學的Ravi Sankrit說:“多波長研究對于全面了解超新星殘骸的演化過程是絕對必要的。”

可見光标記為黃色,表示超新星的沖擊波波撞擊到周圍氣體密度最大的區域。研究者稱,“亮結”是由緊随沖擊波其後的不穩定物質形成的厚團塊。細絲顯示了沖擊波穿過分布更為均勻,密度更低的星際物質的軌迹。

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紅色标記的紅外資料顯示了受到沖擊波熱能影響的的微小塵埃顆粒。藍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·霍普金斯大學研究員、該項研究的上司者之一的威廉·布萊爾稱“分析完所有的這些資料,我們能夠知曉有關這個神秘物體的幾個重要問題,”

開普勒超新星遺迹隻是幾個正在研究中的遺迹之一。 一顆即将消逝的恒星爆炸後在太空中形成的物質呈現出各種各樣的令人驚歎的形狀。有趣的是,我們太陽系處于一個巨大的空腔中,其中還存在着很久以前由爆炸恒星鑿出的洞孔和隧道。

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為美國國家航空航天局(NASA)營運哈勃望遠鏡的太空望遠鏡科學研究所提供了以下的一些與開普勒超新星有關的問題和答案。

一顆恒星多久會發生爆炸成為超新星?

在銀河系這樣的星系中,大約每100年就會爆發一顆超新星。由于星際塵埃的存在,我們從地球無法看到銀河系中産生的每一顆超新星。

400年前發現的開普勒超新星,是我們在銀河系内看到的最後一顆超新星。根據資料推測,我們早該觀測到另一場恒星的爆炸。可是第谷·布拉赫見證銀河系的一次恒星爆炸的30年後開普勒超新星才發生爆炸。最近被觀測到的1987A超新星是1987年天文學家在緊鄰銀河系的大麥哲倫星雲中觀測到的。

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為什麼超新星如此重要?

所有的恒星都是通過核聚變來制造碳和氧這類的重化學元素的,在這個過程中,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産生了許多比鐵重的化學元素,如金和鈾;這些元素豐富了星際媒體,為恒星和行星(如地球)提供了基本元素。

什麼樣的恒星會産生超新星?

産生超新星的恒星有兩種。第一種是Ia型超新星,是由恒星核心燃燒産生的。這類恒星被稱為白矮星,它從一顆伴星吸走氫,是以使它比太陽大1.4倍(稱為錢德拉塞卡極限)。多餘的體積導緻了白矮星的碳和其他化學元素的爆炸性燃燒。

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品質超太陽8倍的恒星會産生第二種超新星,II型超新星。當恒星耗盡核燃料時,核心就會坍塌。周圍的圈層撞擊到核心并反彈回來,撕裂更外層的物質。

這顆超新星于1604年首次被發現,那是恒星爆炸的時候嗎?

不,爆炸發生在幾千年前,但爆炸的光直到1604年才到達地球。為什麼光花了這麼長時間才到達我們這裡?它與距離有關。這顆超新星距離地球約1.3萬光年。一光年是光在一年内所能走的距離——大約6萬億英裡(10萬億公裡)。

這顆超新星距離地球1.3萬光年,是以爆炸恒星發出的光要花1.3萬年才能到達地球。

BY: Robert Roy Britt

FY: Aaaaaz

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選文:天文志願文章組-

翻譯:天文志願文章組- Aaaaaz

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終審:天文志願文章組-零度星系

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美觀:天文志願文章組-

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自:https://www.space.com/412-supernova-400-year-explosion-imaged.html

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