天文学家终于可以目睹宇宙超新星爆炸

释放双眼,带上耳机,听听看~!

这个壮观的结构是一颗核心坍缩所产生的超新星喷出物,藉由十四年的观测数据,天文学家观察到它以每秒约四千公里的速度向太空传播。

据估计,此超新星遗迹称为MSH15-52,距离地球一万七千光年,是银河系中最年轻的超新星之一,爆炸发出的光大约在一千七百年前到达地球。在看似手指的顶端,MSH15-52超新星残骸和爆炸波正在撞击一团名为RCW89的气体云,并导致膨胀的超新星减速。

一项新研究详细说明它的膨胀速度,该研究使用2004年、2008 年和 2017至2018年的美国太空总署钱德拉X射线天文台观测的数据来观察超新星残骸坠入RCW89其中的变化。位于手的一个指尖附近的凝聚物(knots)是MSH15-52与RCW89相遇的一个特征,但有一些凝聚物的移动速度甚至更快,达到每秒五千公里。 这些凝聚物认为是在超新星爆炸之前,在恒星中形成的镁和氖团块,它们以不同的速度移动,即使是最慢的似乎也快得离谱,大约每秒一千公里。即便如此,这些特征在与RCW89中的物质相互作用时正在变慢。 脉冲星到RCW89的距离大约是七十五光年,要跨越这一距离,MSH15-52外缘所需的平均膨胀速度为每秒一万三千公里。

这意味着,研究人员已经确定,在遇到RCW89之前,MSH15-52物质会穿过爆炸恒星周围气体中密度相对较低的空腔或气泡,这与核心坍缩超新星模型是一致的。

当这颗前驱恒星的主序星寿命结束时,一股强大的恒星风会吹进它周围的空间,并产生一个巨大的空腔。 然后,当恒星的核心最终坍缩成一颗超新星时,爆炸将剩余的恒星物质喷射到这个相对空旷的区域。 RCW89 代表空腔壁,当MSH15-52遇到这个密度较高的区域时,碰撞造成了快速减速。

目前还不能真正理解在超新星中快速移动的团块的起源,但收集更多不同时间跨度的的研究数据,将有助于天文学家拼凑出拼
图。

【图:美国太空总署;文:节录自台北市立天文科学教育馆网页】研究全文刊登在2021年5月29日出版的《天体物理学快报》

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