【科技讯】1月15日消息,据媒体报道,大约3700年前,地球上的人们或许曾经目睹天空中出现一颗“新星”。它最终逐渐黯淡下去并慢慢被人们遗忘了,直到现代天文学家们利用大型望远镜再次找到了这次爆发留下的痕迹,并将其命名为“船尾座A”。(Puppis
A)这张照片是美国宇航局的广角红外巡天探测器(WISE)拍摄的,从这张照片上看,船尾座A更像是一朵盛开的宇宙玫瑰,而不是一个超新星爆发的遗迹。

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超新星爆发是宇宙中最强烈的爆炸事件,它是一颗大质量恒星抵达生命终点,耗尽其内部燃料之后发生引力塌缩的结果。爆炸产生的剧烈冲击波会加热围绕其四周的尘埃和气体物质,到自豪它们发光并在这张红外图像中显出红色。

星际尘埃或来自超新星 为宇宙早期尘埃来源假设提供有力证据

尽管在爆炸中原属于这颗恒星的大部分物质会被远远地抛入太空深处,但是令人难以置信的是仍然会有一部分物质留下来,形成一种密度极高的状态,称为中子星。在这一特定的案例中,船尾座A内部的中子星处于高速旋转状态之中,其自转速度达到惊人的每小时300万英里(约合482万公里)不过因为中子星很小很暗,在这张图像中我们是看不到它的。天文学家们对于它如此高速的自转感到困惑不解,并因此给它取了一个绰号“太空炮弹”。

超新星爆发 图片来源:NASA、ESA

这张图像中另外一些绿色的气体和尘埃源自历史上年代更加古老的另一次超新星爆发事件,即船帆超新星遗迹。那次超新星爆发事件大约发生于1.2万年前,其发生的位置比船尾座A超新星距离我们要近4倍左右。

新的观测结果证实,星际尘埃可能来自于超新星爆发这一假设之前一直在学术界存在争议。

宇宙大爆炸提供了一个充满原始气体大部分是氢气的宇宙,并从这里诞生了第一批恒星与星系。

云顶集团官网,天文学家在回顾这些早期星系的时候发现了许多星际尘埃的痕迹,然而却一直苦于无法确定到底是什么形成了这些尘埃。星际尘埃是分散在星际气体中的固态小颗粒。尘埃的物质可能是由硅酸盐、石墨晶粒以及水、甲烷等冰状物所组成。

某种程度上,宇宙万物最初都来自星际尘埃。而最初的尘埃又来自哪里?主流观点是走到生命终点的大质量恒星爆炸中合成的。但问题在于,超新星爆发会释放巨大的能量,对于刚合成的尘埃来说就好比一个熔炉,人们一直不清楚由超新星产生的尘埃能否挺过高达上百万摄氏度的熔炉的熔炼。

科学家发现,在恒星内部,氢核融合为一些更重的元素,而这正是产生星际尘埃所必需的。大量的模型显示,是超新星产生了这些星际尘埃,并在一个被称为超新星遗迹的不断扩大的物质球体中被喷发到了太空深处。

但是这里存在一个问题当一个扩张的超新星遗迹遇到恒星之间较冷却的气体时,它会产生一个冲击波,进而通过超新星遗迹向内传播,这便有可能打破尘埃粒子。

天文学家对最近的超新星爆发进行的观测显示,上述过程破坏的星际尘埃可能比它们产生的星际尘埃还要多。

如今,一个天文学家小组利用安装在一架波音747飞机上的望远镜红外天文学平流层观测器,对位于银河系中心附近一个具有1万年历史的超新星遗迹名为人马座A东进行了研究。

研究人员得出结论,在这一超新星遗迹最初所产生的星际尘埃中,有7%到20%的尘埃最终在冲击波后幸免于难。

美国康奈尔大学和中国南京大学等机构的研究人员在最新出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。

研究人员指出,如果真是这种情况,早期宇宙中的混乱不堪或许可以归咎于超新星爆发。

参与研究的南京大学天文与空间科学学院李志远教授向媒体表示,这些尘埃的质量相当于太阳的百分之二,足以再造7000个地球。

李志远认为,这是一个令人惊讶的发现,因为此前人们从来没有在年老的超新星遗迹中探测到尘埃。他说,这一工作为宇宙早期尘埃来源的假想,从实证的角度提供了一个有力的支持。

SOFIA是美国和德国航天机构共同出资建造与运行的红外观测设备,为降低地球大气中水分子对其的影响,该设备搭载在波音747飞机上,在平流层高度进行观测。更通俗地说,我们利用一个距离地面高度1.4万米、飞行速度约为每小时1000公里的仪器观测了距离我们太阳系大约2.7万光年的目标。李志远说。

超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。

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