超新星SN1987A殘骸中發現新天體——“脈沖星風星云” _科學

科學家對臨近矮星系中的一顆死亡恒星留下的殘骸進行了觀測分析。此處圖像所示為這一超新星遺跡的內側碎屑輪廓，由哈勃空間望遠鏡拍攝(綠色/藍色)，圖像上方疊加由ALMA望遠鏡陣列在345 GHz波段獲取的圖像(紅色/橘色) 。

這些圖像展示的是對超新星遺跡1987A進行的最新觀測情況。右側底部的圖像由5個不同波段的圖像數據疊加而成。這樣做的目的是可以判斷其中是否存在脈沖星風星云。

這里的圖像展示的是這一超新星遺跡的不同視角影像。左側是2010年時由哈勃望遠鏡拍攝的圖像SN1987A；中間的圖像則是“澳大利亞望遠鏡緊湊陣列”(ATCA)的觀測結果；右側圖像則是對這一超新星遺跡內部疑似脈沖星的所在位置示意。
（報道）據新浪科技（晨風）：英國《每日郵報》報道，天文學家們近日對一個銀河系附近的矮星系中的一顆死亡恒星進行了分析，以期能夠更好地理解超新星現象，觀測的結果顯示這里似乎正在形成一個新的天體。
研究組相信他們正目睹的新天體便是所謂的“脈沖星風星云”(pulsar wind nebula) ，它似乎正從死亡恒星的灰燼中逐漸顯現，這一結果也解釋了這一恒星死亡之后留下的殘骸為何具有如此奇特的形狀。
天文學家此次研究的超新星對象即是著名的SN1987A，它最早是在1987年由南半球的天文學家們最先觀測到的。這個超新星發生的位置位于大麥哲倫星系的邊緣，距離地球約16.8萬光年。在目擊此次超新星爆發25年之后，一個由澳大利亞天文學家領銜的研究小組開始使用位于澳洲和南美洲國家智利境內的射電天文望遠鏡對這次爆發留下的殘骸體開展觀測。
這項研究工作的首席科學家，西澳大利亞大學的格羅凡尼·扎納爾多(Giovanna Zanardo)博士表示：“通過將兩地的望遠鏡所獲得的數據相結合，我們能夠分辨出超新星沖擊波結構發出的輻射。”他說：“這一點很重要，因為這意味著我們可以區分出觀測中出現的不同輻射并搜尋那些來自新天體的輻射信號，這種新天體可能形成于死亡恒星的核區塌縮過程。這就像是對一顆死亡恒星做法醫學檢查。”
利用澳洲和南美兩地射電望遠鏡的觀測數據，科學家們發現某些從未見過的信號，其位置就在死亡恒星的核心部位。
扎納爾多博士表示：“這可能是一個脈沖星風星云，由一顆高速旋轉的中子星或脈沖星驅動。天文學家們自從1987年之后便一直在苦苦尋找它。”他說：“這真是非常令人興奮，只有使用如Alma以及升級版的Atca等大型望遠鏡設備，我們的視線才能穿過死亡恒星爆發時留下的大量碎屑物，并窺視其背后隱匿的情景。”這里提到的Alma是指位于智利境內的“阿塔卡馬毫米波/亞毫米波天線陣列”，而Atca則是指“澳大利亞望遠鏡緊湊陣列” 。
近期發表的其他一些研究結果同樣嘗試對圍繞超新星存在的一些長期懸而未決的謎團進行解答。
自從1992年以來，研究人員便發現這一超新星遺跡一側發出的射電波段輻射要比另一側更明亮。為了解決這一謎團，另一位來自西澳大利亞大學的研究人員托比·波特(Toby Potter)博士發展了一種詳細的3D模型，用以描述快速擴張的超新星沖擊波。
波特表示：“通過將不對稱性引入超新星爆發過程，并調節其周圍環境中氣體性質參數，我們能夠重現實際超新星觀測中的諸多現象，如在射電波段圖像中觀察到的單側不對稱性。”
時間演化模型顯示這一超新星爆發遺跡的東側沖擊波擴展速度要比另一側更快，在此過程中產生也相應產生了相比另一側更多的射電波段輻射。而當這一沖擊波與赤道物質環發生碰撞時，這一效果便更加明顯地現象出來，正如哈勃空間望遠鏡所拍攝的這一超新星圖像所顯示的那樣。
波特表示：“我們的模擬結果預測認為，運行速度較快的沖擊波將會首先突破物質環。當這一情況發生時，這種射線波段輻射的不對稱性預計將會減弱，甚至交換位置。”
【超新星SN1987A殘骸中發現新天體——“脈沖星風星云”】他說：“我們的模型與實際觀測之間的吻合度相當高，這就意味著我們現在已經有了對擴張中的超新星殘骸物理狀況的相當了解。我們開始了解圍繞超新星存在的周邊環境物質組成情況，而這是整個拼圖游戲中的重要一塊，將幫助我們揭開SN1987A超新星遺跡的形成之謎。”