【正见新闻网2024年10月30日】
据加州理工学院新闻网2024年10月24日报导，公元 1181 年，近六个月的时间里，人们仰望天空，寻找仙后座中一颗闪闪发光的新星。中国和日本的天文学家记录了这一罕见超新星爆发。此后的几个世纪里，天文学家一直在寻找爆炸的遗迹，但直到 2013 年才最终找到。作为公民科学家项目的一部分，业余天文学家达娜·帕奇克（Dana Patchick）仔细研究了现已退役的广域红外巡天探测器（WISE）拍摄的图像，在超新星爆发的地方发现了一个星云。
进一步的观察让天文学家确信，这个名为 Pa 30 的星云实际上是 1181 年超新星爆炸后喷出的物质。后来，在 2023 年，天文学家在超新星遗迹中发现了奇怪的细丝，类似于蒲公英花的细长卷须。
超新星遗迹 Pa 30 的艺术家构想图。不寻常的硫丝从喷出物质的尘埃壳中伸出。爆炸的原始恒星的残骸位于遗迹的中心。这些奇怪的丝状物正以每秒约 1,000 公里的速度向外飞出。
在加州理工学院建造的位于夏威夷凯克天文台的凯克宇宙网成像仪(KCWI)的帮助下，天文学家首次绘制了这些不寻常细丝的三维位置以及它们从爆炸地点向外流出的速度。
“超新星遗迹的标准图像就像是烟花表演的静态照片，”加州理工学院物理学教授 克里斯托弗·马丁 (Christopher Martin)说道，“KCWI 给我们提供了更像‘电影’的东西，因为我们可以测量爆炸余烬从中心爆炸向外飞出时的运动。”
马丁是《天体物理学杂志快报》上发表研究成果的论文的合著者。这项研究由哈佛和史密森尼学会 (CfA) 天体物理中心的 NASA 哈勃研究员蒂姆·坎宁安 (Tim Cunningham) 领导，联合主要作者是前加州理工学院博士后学者、最近成为奥地利科学技术研究所助理教授的伊拉里亚·卡亚佐 (Ilaria Caiazzo)。
1181 年超新星被认为是在致密的白矮星上引发热核爆炸时发生的。通常，白矮星会在这种类型的爆炸中被完全摧毁，但在这种情况下，部分恒星幸存下来，留下一种“僵尸星”。这种部分爆炸被称为 Iax 型超新星。爆炸中喷出的物质构成了 Pa 30 星云。虽然科学家们知道这些发出硫磺光辉的奇特细丝也是由超新星产生的，但他们不知道它们是如何形成的，以及何时形成的。
为了探测超新星遗迹的三维结构，天文学家们求助于 KCWI，这是一种可以捕获图像中每个像素的多波长或光谱信息的仪器。这就像将每个像素捕获的光分解成彩虹色。光谱信息使团队能够测量从爆炸中心伸出的细丝的运动，并最终创建该结构的三维地图。飞向我们的细丝材料向可见光谱的蓝色高能部分端移动（蓝移），而远离我们的物质发出的光向光谱的红端移动（红移）。结果显示，超新星中的丝状物质正以大约每秒1000公里的速度从爆炸地点向外飞出。
“我们发现细丝中的物质正在以弹道方式膨胀，”坎宁安说。“这意味着自爆炸以来，物质的速度既没有减慢也没有加快。从测量的速度来看，回顾过去，你可以将爆炸时间精确地确定为公元 1181 年。”
3D信息还揭示了细长的球形结构内部有一个大空腔，此外还有一些证据表明1181年的超新星爆炸是不对称的。
至于爆炸后这些细丝是如何形成的，科学家们仍感到困惑。“反向冲击波可能将周围的尘埃凝结成细丝，但我们还不知道，”坎宁安说。“这个物体的形态非常奇怪，也非常迷人。”
资料来源：
https://www.caltech.edu/about/news/dandelion-supernova-revealed-in-3-d