天文学家通过对比哈勃太空望远镜的新观测数据与1999年首次拍摄的图像,追踪到天空中研究最深入的超新星遗迹之一的持续膨胀——其核心快速旋转的脉冲星为该遗迹提供能量">天文学家通过对比哈勃太空望远镜的新观测数据与1999年首次拍摄的图像,追踪到天空中研究最深入的超新星遗迹之一的持续膨胀——其核心快速旋转的脉冲星为该遗迹提供能量">哈勃空间望远镜再次观测标志性蟹状星云的配图天文学家通过对比哈勃太空望远镜的新观测数据与1999年首次拍摄的图像,追踪到天空中研究最深入的超新星遗迹之一的持续膨胀——其核心快速旋转的脉冲星为该遗迹提供能量
1054年,中国天文学家被一颗新星的出现震惊:它亮到成为夜空中仅次于月球的最亮天体,且在白天可见23天。该超新星也被日本、阿拉伯及美洲原住民观星者记录。如今,蟹状星云(又名梅西耶1、M1、NGC 1952或金牛座A)正位于那颗亮星的位置。
蟹状星云亮度足以被业余望远镜观测,距离地球约6500光年,位于金牛座。它1731年由英国医生、电学研究者兼天文学家约翰·贝维斯首次发现,1758年被法国天文学家夏尔·梅西耶重新发现,名称源自爱尔兰天文学家罗斯勋爵1844年绘制的图中其外观。
星云中心存在原恒星最内层核心的残骸——蟹状脉冲星(PSR B0531+21)。约翰斯·霍普金斯大学天文学家威廉·布莱尔博士表示:“我们往往认为天空恒定不变,但凭借哈勃的长期运行,即使蟹状星云这类天体也显露出运动迹象,仍在从近千年前的爆炸中向外膨胀。”
新图像中,哈勃捕捉到星云复杂的丝状结构,以及丝状物25年来的显著向外运动,速度达每小时560万公里(340万英里)。天文学家指出,哈勃是唯一兼具长期观测能力与高分辨率、能记录这些细节变化的望远镜;为便于对比,1999年的蟹状星云图像已重新处理。
两张哈勃图像的颜色变化反映了气体局部温度、密度及化学成分的综合差异。布莱尔博士提到,尽管与哈勃合作多年,仍对WFC3(宽视场相机3)相比25年前提升的分辨率及可见的大量细节感到震撼——WFC3于2009年由宇航员安装,是哈勃仪器最后一次更新。
星云外围丝状物的移动幅度大于中心,且仅向外位移而非拉伸,这源于蟹状星云是脉冲星风星云:其能量由同步辐射提供,而同步辐射来自脉冲星磁场与星云物质的相互作用。其他超新星遗迹的膨胀多由初始爆炸激波驱动,侵蚀濒死恒星此前抛射的气体壳层。
新观测还揭示了蟹状星云的三维结构(二维图像难以确定):星云内部同步辐射雾霭上可见部分丝状物的阴影;与直觉相反,部分亮丝状物无阴影,表明它们位于星云远端。
哈勃观测的真正价值尚未完全显现:其数据可与其他望远镜的多波长观测结合——NASA/ESA/CSA詹姆斯·韦伯太空望远镜2024年已发布蟹状星云的红外光结果。对比哈勃图像与当代多波长数据,将帮助科学家更完整描绘超新星的持续余波,回溯数百年前天文学家首次惊叹天空中那颗新亮星的时刻。
研究成果于2026年1月发表在《天体物理学杂志》上。