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这“一团”辐射可能是一颗丢失已久的中子星

哈勃太空望远镜揭示了超新星1987A的环状残余,这是近400年来最接近地球的超新星爆炸。(图片:美国宇航局戈达德)

1987年2月23日,一个火环在大麦哲伦云中撕开天空,这是一个围绕我们大约16.8万光年的小星系。当晚,一颗比太阳大14倍的蓝色巨星爆发出一次超新星爆炸,比过去400年中所见的任何一颗都要明亮,离地球也更近。(科学家们将这次爆炸命名为“超新星1987A”,因为很显然,奇思妙想和那个蓝色巨人一样死气沉沉。)

在天文学家发现爆炸后的32年里,许多太阳系的气体和尘埃大雾喷向了前恒星曾经所在的太空。在那里,科学家们发现了史上最清晰的关于恒星剧烈死亡及其尘土飞扬后果的观点之一。然而,有一件事他们从未发现,那就是恒星本身的尸体——直到现在。

使用的是智利的阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)望远镜,一组研究人员仔细观察了尘土飞扬的爆炸现场,发现了一个“星团”,他们认为这隐藏了一颗曾经强大的超新星1987A的残骸。根据星期二(11月19日)发表在《天体物理学杂志》上的一项研究,这个星团的亮度是周围尘埃的两倍,这项研究的主要作者、加的夫大学天体物理学家菲尔·西根(Phil Cigan)说,这表明这个物体隐藏了一个强大的能量来源——可能是一个超致密、明亮发光的恒星尸体,被称为中子星。

“这是我们第一次能够分辨出在超新星残骸中的这片云中有一颗中子星。”在威尔士,他在一份声明中说它的光被一团厚厚的尘埃遮住了,挡住了中子星在许多波长上的直射光,就像雾遮住了聚光灯一样。

研究人员多年来一直怀疑,在1987A的尘雾后面潜伏着一颗中子星。为了产生今天在那里看到的巨大气体质量,最早的恒星,其质量一定是地球太阳质量的近20倍,在耗尽燃料并爆炸之前,那颗恒星的质量一定是太阳质量的14倍左右。

恒星大到可以变得很热,以至于恒星核心的质子和电子结合成中子,喷出大量的微小粒子,在这个过程中被称为中微子的幽灵般的亚原子粒子。在这样一颗恒星爆炸性死亡之后,核心压缩成一个密度更高、旋转速度惊人的纯中子球,被称为中子星。

对1987A的早期观测证实,许多中微子正从恒星残骸中溢出。周围尘埃云的明亮光芒也表明,里面有一个无比明亮的物体。(从两极射出X射线灯塔的中子星被称为脉冲星,是天空中最亮的天体之一。)然而,尘埃太厚太亮,天文学家无法清楚地看到里面的情况。

无法绕过这个障碍,这项新研究的作者使用强大的ALMA望远镜来观察1987A内部光波之间难以置信的微小差异。分析不仅显示了云的某些部分比其他部分发光更亮的地方,而且还让研究小组推断出气体和尘埃中存在的元素种类。

发现一个比云中心更亮的平均能量,与一氧化碳(一氧化碳)分子比其他超新星遗迹少的区域相吻合。作者说,一氧化碳很可能是被一种高热源破坏的,这种高热源很可能就是使整个云层发光的辐射源。这一结论表明一个明亮、致密的物体很可能是1987号超新星的尸体。“KdSPE”“KdSPS”“我们确信这颗中子星存在于云层后面,我们知道它的精确位置”,卡蒂夫大学的研究合著者Mikako Matsuura在声明中说。添加对这个星系团的国家观测将揭示更多关于它的性质;然而,真正的考验将在50到100年后到来。研究人员说,此时尘埃应该足够清晰,足以揭示其下方的暴力引擎。

宇宙中12个最奇怪的物体15个令人难忘的恒星图像9个奇怪的借口为什么我们还没有遇到外星人

最初发表在《生活科学》上

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