
國際天文學家組成的團隊,發現幾乎呈完美圓形的超新星殘骸(SNR),這是銀河系已知對稱性最高的超新星殘骸。新發現結構命名為「Teleios」,來自希臘文 τέλειος,意為完美。論文 5 月 7 日發表於 arXiv 預印本平台。
什麼是超新星殘骸?
超新星殘骸是大質量恆星爆發留下的向外膨脹天體,含爆炸噴出的物質及爆炸產生的衝擊波掃過周圍星際介質捕捉到的物質。這些殘骸在銀河系扮演重要角色,能豐富星際介質、推動恆星形成並影響星系結構演化。多數已知超新星殘骸因環境隨時間變扭曲、對稱性差,Teleios卻以幾乎完美的圓形結構脫穎而出,成為極為罕見的例外。目前僅少數殘骸如SNR J0624-6948、SN 1987A或大麥哲倫星系的SNR J0509-6731形態類似。
▲ ASKAP拍攝的Teleios無線電影像。上方為Stokes I影像,呈現總電波強度分布;中間為偏振強度影像(Polarized Intensity, PI),顯示偏振訊號強度;下方則為旋轉量(Rotation Measure, RM),反映電波穿過星際磁場所產生的極化旋轉效應,可探測磁場結構。(Source:arXiv (2025))
Teleios的特殊性
Teleios(G305.4–2.2)由團隊分析澳洲平方公里陣列先導計畫(ASKAP) 的無線電資料時意外發現,資料來自宇宙演化地圖(EMU)大型巡天計畫。這個天體僅在無線電波段清楚觀測,X光、紅外線與光學等波段都幾乎毫無蹤影,只有些許Hα線輻射與可能的伽瑪射線訊號。使Teleios成為目前所知表面亮度最低、最難以偵測的超新星殘骸之一。根據ASKAP資料,Teleios直徑約為21.5角分,形狀圓度高達95.4%。以氫原子HI光譜推算,距離可能有兩種:約7,170光年(實際直徑14pc)或25,100光年(實際直徑約48pc),分別代表Teleios是年齡小於千年的年輕殘骸,或超過萬年的成熟天體。
無線電特性與結構線索
Teleios無線電光譜指數為-0.6±0.3,屬於典型同步輻射,這表示該殘骸由爆炸衝擊波加速出的帶電粒子所發出的非熱輻射,如此陡峭的指數常見於非常年輕或非常年老的超新星殘骸。殼層東南側發現一塊擴展無線電發射區域,可能是與當地星際介質(ISM)交互作用的結果。不過,整體結構的圓形完整度依然極高,顯示Teleios可能位於一個極為稀薄、均勻的星際氣體泡泡膨脹。關於 Teleios的起源,團隊考慮了多種可能性,較有可能是來自白矮星爆炸的Type Ia超新星,但目前未在中心找到任何殘留白矮星或伴星的直接證據,使前身仍未定論。
▲ ASKAP在943.5 MHz頻率拍攝的Teleios與周圍環境。上方可見銀河盤面結構;右中小視窗為同張影像的放大區域;左側與下方則是相對應區域的Hα光學影像,用以偵測電離氫氣雲的分布。(Source:論文)
Teleios是一個前所未見的完美圓形超新星殘骸,即使經歷數千年,仍保有難以置信的對稱性,這使它成為一個可用來測試超新星在穩定環境中膨脹的演化模型絕佳範例,同時展示了新一代無線電望遠鏡如ASKAP的強大能力。研究團隊認為,未來若能持續追蹤Teleios,或許能解開Type Iax超新星、雙白矮星合併延遲爆炸等宇宙中最隱密的謎團。Teleios挑戰我們對超新星殘骸演化的理解,也提醒我們宇宙中還有許多尚未發現的驚奇現象。