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科学家捕捉到超新星爆炸碎片撞上“气体墙”:爆炸波以900万英里的时速移动

前瞻网    2021-06-29 16:59

利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台,科学家们首次测量到了一个非凡的宇宙结构的运动:爆炸后的恒星产生的冲击波和碎片会远离爆炸点,并与周围的气体壁发生碰撞。

科学家捕捉到超新星爆炸碎片撞上“气体墙”:爆炸波以900万英里的时速移动

天文学家估计,超新星爆炸发出的光,大约在1700年前到达地球,也就是玛雅帝国繁荣和晋朝统治中国的时候。然而,按照宇宙的标准,由爆炸形成的超新星遗迹被称为MSH 15-52,是银河系中最年轻的超新星之一。

爆炸还产生了一颗超致密、磁化的恒星,叫做脉冲星,它随后产生了一个高能粒子气泡,一个发射X射线的星云。

自爆炸以来,超新星残骸,也就是由破碎的恒星的碎片加上爆炸的冲击波组成的物质和X射线星云一直在变化。值得注意的是,超新星遗迹和X射线星云,现在看起来像手指和手掌的形状。

此前,天文学家已经发布了钱德拉天文台“手”的完整视图。而一项新的研究,报告了与这片手状星云有关的超新星残骸在撞击一团名为RCW 89的气体云时移动的速度。这个云的内缘形成了一个气体墙,距离爆炸中心大约35光年。

为了追踪运动,该团队使用了钱德拉2004年、2008年的数据,然后是2017年底和2018年初的观测结果的综合图像。

上面的矩形方块突出了爆炸冲击波的运动,它位于一个“指尖”附近。这一特征以每小时900万英里的速度移动。这些固定的方块包围着镁和氖的团块,这些团块很可能是在恒星爆炸前形成的,在恒星爆炸后被射入太空。

一些爆炸碎片以更快的速度移动,速度超过每小时1100万英里。2018年的彩色图像显示,“手指”部分是蓝色和绿色的,镁块和霓虹块是红色和黄色的。

虽然这是惊人的高速度,但它们实际上代表着遗迹的减速。研究人员估计,要到达RCW 89气体云的最远边缘,物质的平均速度必须达到每小时近3000万英里。这个估计是基于超新星残骸的年龄和爆炸中心与RCW 89气体云之间的距离。这种速度上的差异意味着,该材料经过了一个低密度的气体腔,然后在进入RCW 89气体云时显著减速。

一篇描述这些结果的论文发表在2020年6月1日的《天体物理学杂志通讯》(The Astrophysical Journal Letters)上。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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