1572年,當這顆恒星爆炸成為超新星殘骸時(shí),它是那么的明亮,以至于人們能在白天看到它。盡管丹麥天文學(xué)家Tycho Brahe(第谷·布拉赫)既不是首位也不是唯一觀(guān)察者,但是他寫(xiě)了一本書(shū)來(lái)記錄他對這個(gè)天文事件的延伸觀(guān)測。因此,他獲得了用他的名字來(lái)命名這顆超新星的殊榮。
在現代社會(huì ),天文學(xué)家利用錢(qián)德拉X射線(xiàn)天文臺、美國國家科學(xué)基金會(huì )的Karl G. Jansky甚大天線(xiàn)陣(VLA)及其他天文望遠鏡來(lái)觀(guān)測這顆第谷超新星爆炸的遺跡?,F在人們知道,第谷超新星遺跡是由一顆白矮星爆發(fā)形成的,因而應歸類(lèi)為Ia型超新星,天文學(xué)家用其追蹤宇宙膨脹速度。
從這顆炸裂恒星中飛散出的大量物質(zhì)由于受到激波穿過(guò)加熱(與超音速飛機音爆相似),超新星遺跡也發(fā)出強烈的X射線(xiàn)。天文學(xué)家利用錢(qián)德拉X射線(xiàn)天文臺自2000年至2015年的觀(guān)測數據、五幅不同圖像,制作出一幅迄今最長(cháng)的第谷超新星遺跡X射線(xiàn)演變影像。這證明了這段影像展示出恒星爆炸450年后,爆炸碎屑仍在擴散(距地球約一萬(wàn)光年)。
結合X射線(xiàn)數據及甚大天線(xiàn)陣30年來(lái)的觀(guān)測到的無(wú)線(xiàn)電波數據,天文學(xué)家用三種不同影像制作了一段影片。他們也已經(jīng)用這些X射線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電波數據獲得了有關(guān)這顆超新星及遺跡的新認識。
研究者在超新星遺跡周?chē)牟煌瑓^域測量了爆炸沖擊波的速度。由于超新星遺跡面積巨大,這種運動(dòng)速度能夠被測量得相當精確。即使這個(gè)遺跡大致成圓形,但是不同區域爆炸波速度有明顯的不同:右側和右下方的爆炸速度大約是左側和左上方速度的兩倍。在早前的觀(guān)測中也有發(fā)現這種差異。
造成這個(gè)速度差的原因是超新星遺跡周?chē)鷼怏w的密度不同。這造成相對爆炸幾何中心位置的偏移,偏移量則需要視這個(gè)圓形遺跡的中心位置而定。天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現了這個(gè)偏移量差不多是遺跡當前半徑的10%,偏向幾何中心的左上方。同時(shí)他們也發(fā)現了爆炸波的最大速度接近1200萬(wàn)英里每小時(shí)(約5000千米每秒)。
這種爆炸中心和幾何中心的偏移也可能存在于其他超新星遺跡中。找出這種Ia超新星的爆炸中心是非常重要的,這能讓研究人員縮小對超新星殘存伴星的搜索區域。任何殘存的伴星都能幫助研究人員識別超新星的觸發(fā)機制,顯示白矮星攫取它的物質(zhì)直至臨界值而爆炸。如果沒(méi)有伴星的存在痕跡,這就偏向另一種觸發(fā)機制,即可能是兩顆白矮星合并,其質(zhì)量超過(guò)臨界點(diǎn),以至于沒(méi)有任何恒星留下。
遺跡的爆發(fā)中心與幾何中心的明顯偏離是“最近”出現的現象。在遺跡產(chǎn)生的前面幾百年里,大爆炸的激波非常強大,周?chē)鷼怏w的密度差異無(wú)法影響沖擊波的運動(dòng)。在沖擊波向外擴張的時(shí)期,遺跡左側和右側的氣體密度差距也在加大,這才造成了兩個(gè)中心的偏移。如果天文學(xué)家在1000年后再次觀(guān)測,這個(gè)偏移量會(huì )更大。
關(guān)于這一研究成果的論文即將在《天文物理期刊》上發(fā)表,并且可以在線(xiàn)閱讀。作者為Brian Williams(NASA戈達德太空飛行中心高??臻g研究協(xié)會(huì )),Laura Chomiuk(密歇根州立大學(xué)),John Hewitt(南佛羅里達州立大學(xué)),John Blondin(北卡羅來(lái)納州立大學(xué)),KazimierzBorkowski(北卡羅來(lái)納州立大學(xué)),ParvizGhavamian(陶森大學(xué)),Robert Petre(戈達爾太空飛行中心),and Stephen Reynolds(北卡羅來(lái)納州立大學(xué))。
美國阿拉巴馬州亨茨維爾市的馬歇爾太空飛行中心為NASA的科學(xué)任務(wù)理事會(huì )管理這項錢(qián)德拉項目。馬薩諸塞州坎布里奇市的史密松天體物理臺負責錢(qián)德拉天文臺的科學(xué)運作與航天運作。(
美國阿拉巴馬州亨茨維爾市的馬歇爾太空飛行中心為NASA的科學(xué)任務(wù)理事會(huì )管理這項錢(qián)德拉項目。馬薩諸塞州坎布里奇市的史密松天體物理臺負責錢(qián)德拉天文臺的科學(xué)運作與航天運作。(作者:狐步 校對:Mirai)
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