肉眼可見的超新星殘骸,韋伯望遠鏡終於揭露隱藏其中的中子星

作者 | 發布日期 2024 年 02 月 26 日 12:56 | 分類 天文 , 航太科技 line share follow us in feedly line share
肉眼可見的超新星殘骸,韋伯望遠鏡終於揭露隱藏其中的中子星


過去 400 年首顆肉眼可見的超新星 SN 1987A,最近終於被韋伯太空望遠鏡發現其中心隱藏著中子星輻射最佳證據,為天文學家提供難得機會研究超新星演化。

超新星是大質量恆星在生命最後經歷的數小時爆炸事件,爆炸亮度在未來幾個月內達到尖峰,並且接下來數十年爆炸恆星的殘骸會持續快速演化,因此相較於其他涉及至少數萬年的天文過程,超新星是即時研究天文事件非常難得的機會。

SN 1987A 位於距銀河系約 17 萬光年的大麥哲倫星雲內,屬於 II 型超新星,代表其核心殘骸會塌縮形成中子星或黑洞,這些年科學家一直在尋找這個緊湊物體,先前已在 SN 1987A 中心發現中子星跡象。

不過最近,韋伯太空望遠鏡首次探測到年輕中子星高能量發射的完美證據。

SN 1987A 是 1604 年以來第一顆肉眼可見的超新星,1987 年 2 月首次被天文望遠鏡觀測證實,且在 SN 1987A 可見光抵達地球約 2 小時前,還有 3 台微中子探測器觀測到 SN 1987A 持續數秒鐘的微中子爆發,更令科學家深信此種類型超新星會形成中子星或黑洞。

自那時起,天文學家就一直在不斷膨脹的超新星殘骸中心尋找緻密天體,過去幾年曾找到中子星跡象,但由於爆炸產生的塵埃籠罩死亡恆星周圍區域,我們一直無法看清潛伏在 SN 1987A 中心的中子星或黑洞直接證據。

直到現在,韋伯太空往遠鏡終於發現由新生緻密天體(最可能是中子星)引發的發射數據。

透過韋伯望遠鏡近紅外光譜儀(NIRSpec)的 IFU 模式,科學家發現需要高能光子才能形成的高電離氬(氬原子失去 18 個電子中的 5 個),很明顯 SN 1987A 殘骸中心必須存在高能量輻射源,所有可能性都涉及一顆新生中子星,它正發出明亮紫外線和 X 射線電離附近氬氣和硫磺氣體。

未來,韋伯望遠鏡與其他望遠鏡更多數據能幫助縮小 SN 1987A 核心範圍,同時隨著時間推移塵埃散去,死亡恆星區域應該會變得更清晰,研究團隊希望能更了解超新星殘骸中心到底發生了什麼事。

新論文發表在《科學》(Science)期刊。

(首圖來源:歐洲太空總署