行蹤成謎逾 30 年,ALMA 找到一顆「消失」的中子星

作者 | 發布日期 2019 年 11 月 20 日 20:07 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 follow us in feedly


當大質量恆星經歷超新星爆炸後,最終可能會遺留下稱為中子星(neutron star)的殘骸,然而大多時候,科學家看見了超新星爆炸,之後卻怎麼也找不到中子星,因為爆炸現場星塵瀰漫,無法指出中子星確切位置。現在英國卡迪夫大學團隊找到一種方法,可以輕鬆確定中子星的藏身之處。

該團隊的研究對象是在 1987 年發現的超新星爆炸事件「SN 1987A」,位於大麥哲倫雲內的蜘蛛星雲外圍,距離地球約 168,000 光年,當時引起天文學界一片驚呼,因為這是 400 年來夜空所見最亮的一次爆炸。

SN 1987A 還留下許多珠鏈狀塵埃環,其中一個看起來像一串珍珠手環,以往科學家懷疑中子星就藏在這裡頭。

▲ SN 1987A 珠鏈狀殘骸於 2003~2005 年間的光度變化。(Source:Credit: NASA/STScI/CfA/P Challis [Public domain], via Wikimedia Commons

然而 30 多年過去了,科學家一直在觀察這片區域,卻始終無法找到爆炸後應該現身的殘骸,過去有數種說法解釋這顆消失的中子星,一種是中子星掩埋在濃厚塵埃雲(可能有我們太陽系的 30 倍大)之下,就像濃霧掩蓋住直射的車頭燈一樣;第二種解釋是形成了脈衝星,但磁場不太尋常;第三種解釋是大量物質落回中子星表面,進而塌縮為黑洞。

然而最近,卡迪夫大學研究人員使用阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列(ALMA)拍攝 SN 1987A 時,發現了一塊比周圍環境都還要明亮的塵埃雲,並且與之前懷疑的中子星地點相符合,很可能就是中子星所在地。

中子星發出的光雖然被周圍塵埃雲吸收,但這反過來又會促使這些雲在次毫米波段發光,靠著 ALMA 極靈敏的儀器,研究人員終於確認了殘骸位置。團隊表示他們有信心這顆中子星就躲在這片雲層後面,估計再 50~100 年塵埃就會散開,天文學家將夠直接看到這顆消失的中子星。

新論文發表在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(首圖來源:卡迪夫大學