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1987A超新星爆发

企鹅圆滚滚 2016-01-11
 1987A超新星
 
1987A超新星
  1987年2月23日,1987A超新星爆发。
  事件介绍
  1987年2月23日,一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗正在爆发的5等星,它很快就被证实是一颗超新星,立即在世界各国的天文学界引起了轰动,它被命名为SN 1987A。这是自1604年开普勒超新星爆发以来,人类发现的首颗肉眼可见的超新星,而且大麦哲伦云的距离是16万光年,是离地球最近的星系。这颗超新星被命名为1987A超新星。它是20世纪最大的天体物理事件之一。另外,人类至今没有在SN 1987A的遗迹中找到中子星,据推测,它有可能形成了一个黑洞。
  事件经过
  1987年2月23日,天文学家目睹了400多年来最明亮的一起恒星爆炸事件。随后的几个月内,这颗被称为1987A的超新星一直光彩夺目,亮度相当于1亿颗太阳。 哈勃太空望远镜2006年12月拍摄的1987A超新星遗迹。
  20年来,地面和太空的许多大望远镜,包括NASA的哈勃太空望远镜在内,都对超新星1987A进行过观测。这些观测结果已经大大改变了天文学家对大质量恒星死亡方式的认识,其中最重要的一些线索,应当归功于哈勃望远镜的敏锐视力。
  “哈勃望远镜拍摄的清晰照片,不仅提出了许多有关超新星1987A的新问题,还帮助我们找到了答案,”美国哈佛-史密森天体物理中心的罗伯特·科什纳(Robert Kirshner)说。“事实上,如果没有哈勃,我们甚至不知道该从哪些问题入手展开研究。”
  科什纳领导着一个国际合作小组,对这颗死亡的恒星展开了研究。研究类似1987A的超新星非常重要,因为这些爆炸的恒星会产生碳和铁之类的重元素,这是形成新恒星、星系,乃至人类的重要原料。例如,我们血液之中的铁,就是由超新星爆炸产生的。1987A抛出的放射性铁元素质量相当于2万颗地球。
  这颗超新星距离地球16.3万光年,位于大麦哲伦云中。事实上,它是在公元前161000年左右爆发的,但它的光直到1987年才抵达地球。
  “哈勃的观测帮助我们改写了有关超新星的教科书。我们发现,真实世界的复杂和有趣远远超过任何人最大胆的想象。”科什纳解释说,在1987A出现之前,天文学家已经有了一套简单的、理想化的超新星模型。“我们当时简单地认为恒星的爆炸是球对称的,而且没有考虑爆炸之前的数千年里恒星喷出的气体。超新星1987A的爆炸碎片残骸其实是椭圆形的,并非球形;飞速喷溅的碎片正在撞入数千年前形成的气体环中。这些都是我们之前无法想象的。”
  天文学家最初发现超新星1987A时,哈勃望远镜还没有上天。3年后哈勃成功升空,天文学家马上将它瞄向了这颗爆炸的恒星。哈勃对1987A的观测始于1990年,至今已经拍摄了数百张照片。
  爆发细节
  黄色的激波在向外传播的过程中,遭遇到外围致密气体向内侧突起的气体团块(白色)。它们之间的碰撞将气体团块加热,释放出可见光和X射线辐射。激波后侧的气体和激波外围的气体温度都还不高,不足以发出X射线。钱德拉获得的X射线光谱提供了证据,表明光学热斑和产生X射线的气体都是由于激波和气体的碰撞而产生的,前者是不断向外推进的超新星激波,而后者则是环绕恒星的气体环中,向内侧突出的寒冷气体团块。
  这些团块是很久以前,高速星风与环绕恒星的致密气体云相互作用的结果。这些致密的团块和可见的环恒星亮环仅仅是一个巨大得多的物质包层的内侧边缘,其中包含的物质总量尚不清楚,它们都是很久以前被SK -69抛射出来的。随着激波继续闯入这片致密的气体云,激波产生的紫外线和X射线辐射将会加热更多环绕在恒星周围的气体。钱德拉在不同时间拍摄到的亮环的变化过程。
  现象解释
  距地球16万光年的大麦哲伦星云,1987年曾出现超新星“1987A”三光环奇观。这种现象的形成过程一直被天文学界认为是不解之谜。近日,两名日本科学家给出了他们的解释。
  超新星是恒星濒临死亡时能量大爆发的“回光返照”,在大爆发中显示非常明亮辉煌的景观,在超新星爆发后,恒星就成为吞噬一切物质和能量的黑洞。日本九州大学教授田中高史和湘南工科大学教授鹫见治一用电子计算机成功再现了这一超新星的光环景象。两位教授推断,光环在恒星成为超新星之前的红巨星阶段已经形成。在红巨星阶段,先是恒星浓密气体向周边膨胀为球状,后来,因为恒星内部气体更为迅速地喷发,气团成为空心球状。由于磁场压力的作用,球状气团变成平的环形,而环的上面和下面分别受到恒星北极和南极的引力,剥落成三个环。

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