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900年前天空出現不明客星?終於找到原因:是超新星爆發!


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2022年10月13日 -
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900年前的中國超新星之謎指向奇怪的星雲

這張圖片,是哈勃太空望遠鏡拍攝的船底座AG恒星,這是一顆處於爆發臨界狀態的變星。(圖片來源:美國宇航局、歐洲航天局、美國太空望遠鏡科學研究所)

在公元1181年,中國和日本的天文觀測者們,發現了一個與土星一樣亮度的新光點,持續了六個多月才消失。幾百年後,研究人員認為,他們終於找到了這種神秘現象的來源。

這一事件,就像著名的蟹狀星雲在1054年的大爆炸一樣,是歷史記錄中的少數幾次附近明亮的閃光之一。但與蟹狀星雲不同,1181年的這次奇特事件,很難以確定。

在歷史記錄中,留下了一些對現代天文學家有用的線索。首先,時間上:這位“客星”,從1181年8月6日到1182年2月6日,共持續閃耀了185天;此外,記錄還顯示了它在天空中的方位,位於中國古代的“傳舍星”與“華蓋星”之間,即現在的仙後座附近。

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歷史記錄遺留下來的信息碎片,讓一個研究小組找到了這個古代閃耀亮點的可能來源:一顆超新星。它的殘骸,現在形成了一個被稱為Pa30的快速膨脹星雲。此星雲雲狀物的移動速度極快,在新的研究中,來自中國香港、英國、西班牙、匈牙利和法國的科學家們發現,Pa30塵埃和氣體的移動速度之快,相當於能夠在5分鐘之內從地球到月球。通過對這種速度反向計算,研究人員確定,該星雲與1181年左右的超新星爆發事件吻合。

研究小組發現,Pa30由一種罕見且相對微弱的超新星形成,稱為“Iax型超新星”。
阿爾伯特·齊斯特拉在關於新研究的報告中說:“只有大約10%的超新星屬於這一類型,人們對它們並不十分了解。SN1181光芒很微弱,但光芒逐漸消退的過程很長,這種狀況,符合這一類型。”阿爾伯特·齊斯特拉是英國曼徹斯特大學的天體物理學家。

帕克恒星和Pa30星雲的偽彩色圖像,科學家們現在認為,這與1181年發現的超新星有關。(圖片來源:香港大學)

科學家們還發現,帕克恒星——銀河系中最熱的恒星之一,也可能與1181年的超新星事件相對應。這星雲和恒星被認為是,兩個被稱為白矮星的暗淡恒星“屍體”,發生巨大碰撞,隨後又合並的結果。

“這是唯一一種Iax超新星,可以對殘餘恒星和星雲進行詳細研究”齊斯特拉補充說到:“能夠同時解決一個歷史謎團和一個天文謎團真是太好了。”

相關知識

超新星(/ˌsuːpərˈnoʊvə/複數:supernovae /ˌsuːpərˈnoʊviː/或supernovas,縮寫:SNSNe)是一種強大而明亮的恒星爆炸。這種短暫的天文事件,發生在大質量恒星的最後演化階段,或者是在白矮星被觸發發生失控的核聚變時。爆炸後最初的物體,稱為祖星,要麼坍縮成中子星或黑洞,要麼被完全摧毀。超新星的光學光度峰值可以與整個銀河系的光學光度相媲美,然後在數周或數月內衰退。

超新星比新星更有能量有活力。在拉丁語中,nova的意思是“新的”,在天文學上指的是:一顆短暫臨時出現的新亮星體。加上前綴“super-”,可以區分超新星和普通新星,後者的亮度要低得多。超新星這個詞是沃爾特·巴德和弗裏茨·茲威基在1929年創造的。

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時間上最新一次,在銀河系中直接觀測到的超新星,是1604年的開普勒超新星;但比其時間更新的超新星殘餘物,已經被發現。對其他星系中的超新星的觀測表明,它們應該平均每世紀會在銀河系中出現三次。這些超新星基本上肯定能夠被現代天文望遠鏡觀測到。時間上最近的一顆肉眼可見的超新星是SN1987A,是一顆藍巨星的爆炸,它位於銀河系的衛星星系之一的“大麥哲倫星系”裏。

理論研究表明:大多數超新星是由兩種基本機制的其中之一觸發的:簡並星(如白矮星)核聚變的突然重燃,或大質量恒星的核心突然引力坍縮。在前一類事件中,星體溫度升高到足以觸發失控的核聚變,從而完全摧毀恒星。其可能的發生原因是質量的積累,而質量的積累來自於從伴星吸積或星體合並。在後一類事件中,大質量恒星的核心可能會突然坍塌,釋放出超新星級別的引力能量。雖然一些觀測到的超新星,比這兩種簡化理論更為複雜,但天體物理力學,被建立為天體物理領域內一個重要的研究分支,是被天文學界普遍接受的。

超新星能夠以高達光速百分之幾的速度,驅逐若乾太陽質量的物質。它將引發一個擴張的沖擊波,沖擊其周圍的星際介質,像一個膨脹的氣體和塵埃外殼,作為超新星殘餘物被觀測到。超新星是星際介質中從氧到銣等元素的主要來源。超新星不斷膨脹的沖擊波可以觸發新恒星的形成。超新星遺跡可能是宇宙射線的主要來源。另外,超新星也可能產生引力波,盡管到目前為止,引力波僅僅只在黑洞和中子星的合並事件中被探測到。

BY: space

FY: 椒椒

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