
天文学家发现了“珍珠串”超新星遗骸及其中心的僵尸星的秘密
超新星遗骸Pa 30由双子座北天文台拍摄(图片来源:国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA)。科学家们仍在研究一种宇宙“珍珠串”,这是850年前人类目睹的超新星爆炸留下的独特天体遗骸。这得益于对Pa 30的最详细观测,Pa 30是银河系中观察到的唯一这种类型的超新星遗骸,由如蒲公英形状的气体和超新星残骸链条组成。Pa 30之所以更加独特,是因为它的中心有一颗罕见的“僵尸星”。像创造Pa 30的这种超新星被称为Ia型超新星;它们发生在一颗称为白矮星的死星过度吸食伴星时,就像宇宙中的吸血鬼。这种过度补给引发了一场失控的核爆炸,通常会摧毁白矮星。但在少数情况下,超新星并没有完全摧毁这颗星星,而是留下了一颗破碎的星体,称为僵尸星。这些事件被称为Iax型超新星。Pa 30最早由一位公民科学家于2013年识别,但科学家们很快将其与1181年在日本、中国和阿拉伯的历史文献中独立记录的宇宙爆炸联系在一起。这使其成为在望远镜发明之前观察到的仅有的五个超新星之一。“关于恒星爆炸的可靠历史记录仅追溯到大约一千年前。我们所知的,可能我们的银河系中还有类似的残骸潜伏在黑暗中,”奥地利科学与技术研究院(ISTA)的助理教授Ilaria Caiazzo在一份声明中说。“今天,我们有幸研究一个有趣的对象,我们知道在望远镜发明的几个世纪前,就已被天文学家记录了三次独立的历史记录。” 恒星系统大小的珍珠Pa 30是研究超新星的良好实验室,因为它距离地球约7500光年,在宇宙尺度上相对较近。例如,我们银河系的中心距离约26000光年。“我们能够看到如此多的细节是因为Pa 30距离地球较近,”Caiazzo说。“这种近距离使Pa 30在研究中独具价值。”它也是一个重要的研究对象,因为这是我们能够看到僵尸星的唯一超新星遗骸。使用双子座北天文台,Caiazzo和同事们放大了Pa 30,发现沿着从宇宙爆炸现场辐射出的气体丝线的结点,像串在一起的珍珠。这些珍珠的宽度足以容纳海王星的轨道,是太阳系中最远的行星,十倍于此。“我们太阳系的行星区域可以在每个结点中大约放下十次,还能有剩余空间,”Caiazzo说。“这些结点极为均匀。我们很兴奋能试着对它们进行建模。”团队还发现,僵尸星几乎完美地坐落在Pa 30的中心。当这些宇宙爆炸发生时,它们应该会给任何残骸,包括僵尸星,施加一股推动力。事实证明,这颗“活死人”星仍然处于这片废墟的正中心,这表明当这次爆炸发生时,它是相对对称的,推动力相对较小。“爆炸保留动量。如果爆炸本身是完美对称的,喷射物也应该是对称的,幸存的星星应该不会受到明显的推动,”Caiazzo说。“我们能够测量残骸星星横向推动速度的精确上限,显示其相对较小。我们几乎没有看到这颗星星在移动。”一幅Pa 30星云的图片(图片来源:Robert Fesen)。虽然Pa 30及其僵尸居民周围仍有许多谜团,但这项研究中最令人兴奋的前景之一是它可能有助于识别我们银河系中其他Iax型超新星的遗骸。“虽然我们可以在遥远的星系中将Iax型超新星视为光点,但解读这种爆炸的遗骸只可能在我们自己的银河系以及少数附近的星系中进行,”Caiazzo总结道。“最终,我们计划利用Pa 30独特的特性在银河系和附近星系中搜索类似的对象。” 该团队的研究发表在《天体物理学杂志》上。罗伯特·莉是一名英国科学记者,他的文章已发表在《物理世界》、《新科学家》、《天文学杂志》、《太空万象》、《新闻周刊》和《ZME科学》等杂志上。他还为爱思唯尔和《欧洲物理杂志》撰写科学传播方面的文章。罗伯特获得了英国开放大学的物理与天文学理学学士学位。可以在Twitter上关注他 @sciencef1rst。
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