【正見新聞網2024年10月30日】
據加州理工學院新聞網2024年10月24日報導，公元 1181 年，近六個月的時間裡，人們仰望天空，尋找仙後座中一顆閃閃發光的新星。中國和日本的天文學家記錄了這一罕見超新星爆發。此後的幾個世紀裡，天文學家一直在尋找爆炸的遺蹟，但直到 2013 年才最終找到。作為公民科學家項目的一部分，業餘天文學家達娜·帕奇克（Dana Patchick）仔細研究了現已退役的廣域紅外巡天探測器（WISE）拍攝的圖像，在超新星爆發的地方發現了一個星雲。
進一步的觀察讓天文學家確信，這個名為 Pa 30 的星雲實際上是 1181 年超新星爆炸後噴出的物質。後來，在 2023 年，天文學家在超新星遺蹟中發現了奇怪的細絲，類似於蒲公英花的細長卷鬚。
超新星遺蹟 Pa 30 的藝術家構想圖。不尋常的硫絲從噴出物質的塵埃殼中伸出。爆炸的原始恆星的殘骸位於遺蹟的中心。這些奇怪的絲狀物正以每秒約 1,000 公裡的速度向外飛出。
在加州理工學院建造的位於夏威夷凱克天文台的凱克宇宙網成像儀(KCWI)的幫助下，天文學家首次繪製了這些不尋常細絲的三維位置以及它們從爆炸地點向外流出的速度。
「超新星遺蹟的標準圖像就像是煙花表演的靜態照片，」加州理工學院物理學教授 克裡斯托弗·馬丁 (Christopher Martin)說道，「KCWI 給我們提供了更像『電影』的東西，因為我們可以測量爆炸餘燼從中心爆炸向外飛出時的運動。」
馬丁是《天體物理學雜誌快報》上發表研究成果的論文的合著者。這項研究由哈佛和史密森尼學會 (CfA) 天體物理中心的 NASA 哈勃研究員蒂姆·坎寧安 (Tim Cunningham) 領導，聯合主要作者是前加州理工學院博士後學者、最近成為奧地利科學技術研究所助理教授的伊拉裡亞·卡亞佐 (Ilaria Caiazzo)。
1181 年超新星被認為是在緻密的白矮星上引發熱核爆炸時發生的。通常，白矮星會在這種類型的爆炸中被完全摧毀，但在這種情況下，部分恆星倖存下來，留下一種「殭屍星」。這種部分爆炸被稱為 Iax 型超新星。爆炸中噴出的物質構成了 Pa 30 星雲。雖然科學家們知道這些發出硫磺光輝的奇特細絲也是由超新星產生的，但他們不知道它們是如何形成的，以及何時形成的。
為了探測超新星遺蹟的三維結構，天文學家們求助於 KCWI，這是一種可以捕獲圖像中每個像素的多波長或光譜信息的儀器。這就像將每個像素捕獲的光分解成彩虹色。光譜信息使團隊能夠測量從爆炸中心伸出的細絲的運動，並最終創建該結構的三維地圖。飛向我們的細絲材料向可見光譜的藍色高能部分端移動（藍移），而遠離我們的物質發出的光向光譜的紅端移動（紅移）。結果顯示，超新星中的絲狀物質正以大約每秒1000公裡的速度從爆炸地點向外飛出。
「我們發現細絲中的物質正在以彈道方式膨脹，」坎寧安說。「這意味著自爆炸以來，物質的速度既沒有減慢也沒有加快。從測量的速度來看，回顧過去，你可以將爆炸時間精確地確定為公元 1181 年。」
3D信息還揭示了細長的球形結構內部有一個大空腔，此外還有一些證據表明1181年的超新星爆炸是不對稱的。
至於爆炸後這些細絲是如何形成的，科學家們仍感到困惑。「反向衝擊波可能將周圍的塵埃凝結成細絲，但我們還不知道，」坎寧安說。「這個物體的形態非常奇怪，也非常迷人。」
資料來源：
https://www.caltech.edu/about/news/dandelion-supernova-revealed-in-3-d