NASA的钱德拉发现可能的超新星遗迹在银河中心
使用NASA的钱德拉X射线天文台的数据,天文学家可能在我们银河系中央的一个迷人区域发现了一个超新星遗迹。一篇描述这些新发现的论文发表在《天体物理学杂志》上。超新星遗迹是爆炸恒星的扩展残骸,提供如铁、氧和硅等元素,这些元素对行星的形成以及我们所知生命的形成和繁荣至关重要。如果得到确认,这个新的超新星遗迹将是迄今为止发现的距离银河系中央超大质量黑洞最近的遗迹之一,这个奇异的区域挤满了巨大的恒星、长长的磁场线和快速围绕银河中心旋转的稠密气体云。该区域的新复合图像包含了来自钱德拉和欧洲航天局(ESA)用于X射线的XMM-牛顿任务(以蓝色显示)的数据,以及来自南非MeerKAT望远镜的无线电数据(以红色显示)。这些数据与来自夏威夷Pan-STARRS望远镜的光学图像(红色、绿色和蓝色)结合在一起。图像中,银河平面从左到右水平延伸,中央黑洞位于图像的左侧。新超新星遗迹的证据来自距离地球约26,000光年的钱德拉和XMM-牛顿的X射线数据。X射线数据显示了一团X射线发射,可能来自一个作为超新星自我毁灭的巨大恒星的残骸,埋藏在更大范围的扩张气体云中。图像中该疑似超新星遗迹的位置标记为一个圆圈。它位于一个已经从氢中剥离了电子的气泡中——称为“H II区域”——包围着一个巨大的年轻星星。这个气泡是一个明亮的无线电发射源,称为人马座C。如果这确实是一个超新星遗迹,那么它正在以约每小时两百万英里的速度膨胀,至少大约有1,700年的历史。之前,NASA现已退役的SOFIA(用于红外天文学的平流层 observatory)任务的观察显示了围绕人马座C的扩展气体壳的证据。这给天文学家提供了一个线索,表明在同一地点发生过恒星爆炸。无线电图像中看到的长丝状结构是由沿着主要垂直于银河平面方向的磁场中运动的高能粒子引起的。恒星的核聚变引擎从宇宙初期丰富的氢和氦中创建元素。当恒星在生命结束时爆炸为超新星,它们将这些新合成的元素送入星际空间,并为下一代恒星和行星提供物质。天文学家团队在X射线数据中寻找超新星遗迹中关键元素增加的迹象,这可能是恒星爆炸将它们冲击到太空中造成的。尽管他们没有看到增强,但这可能暗示恒星残骸已经与周围气体混合。解释X射线团块的另一种可能性是,热气来自该区域一组巨大的恒星。最近研究的作者认为这种解释不太可能,因为来自该团块的X射线发射比已知的明亮、巨大星团的X射线发射高出十倍以上。另一张图像显示了来自NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据与X射线和无线电数据相结合。浅蓝色表示来自H II区域气体的红外光,较深的蓝色显示在图像右侧的超新星遗迹候选的X射线。图像中心附近的X射线与H II区域有关,可能是巨星吹走的材料将气体加热到数百万度而产生的X射线。这项研究的作者为加利福尼亚大学洛杉矶分校的朱振林和马克·莫里斯、意大利国家天体物理研究所的加布里埃尔·庞蒂,以及中国南京大学的周平。NASA在阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔航天飞行中心管理钱德拉计划。史密森天体物理天文台的钱德拉X射线中心负责从马萨诸塞州剑桥进行科学操作,并从马萨诸塞州伯灵顿进行飞行操作。这一发布展示了彩色重叠云彩的复合图像,暗示天文学家认为可能在我们银河系中心附近的气体中埋藏着一个超新星遗迹。图像背景中充满了遥远的星星和其他光点,有两片明显的重叠云。较大、视觉上突出的云呈红色且多面,具有不规则形状,并具有不同质地的斑块,包括像轻烟一样的口袋、淡红色的纠缠脉络和清晰的条纹。这片扩张气体的大云代表了来自南非MeerKAT望远镜的无线电数据。
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