超新星引起的惊天爆炸奇观是如何发现和形成的?
第一个是惊天爆炸奇观。历史上曾有过记录,中国超新星记录非常丰富,有8次记录。超新星都是爆发以后被地面看到。为什么叫超新星?本来这个地方没有星,突然之间出现了一颗很亮的星,最亮的时候白天都能看到,然后慢慢暗下去。持续时间短则几个月,多则几年,历史上都有记载。最近一次超新星在1604年出现。之后400多年过去了,我们再也没在天空看到过超新星。现在天文学家已经掌握了观测技术,有了进一步的理论,但银河系400年以来都没超新星,我们要怎么测超新星?这是超新星遗迹,1054年爆发过。爆发过程我们不知道,我们只能到河外星系,河外星系超新星爆发天文学家能看到。19世纪末以来,天文学家搜寻河外星系的超新星,到本世纪初已经发现了2500个河外星系的超新星爆发。比如1998年在旋涡星系(NGC 3982)有一个超新星爆发。河外星系超新星爆发以后,突然间星的亮度可以达到整个星系的亮度,规模非常大。但这些超新星都在河外星系,离我们实在太远,在几百万、几千万光年之外,爆发细节我们不知道,发现的时候它已经爆发过了。
1987年2月23日,天文学家有幸看到了4个世纪以来地球上能看到的最近的超新星爆发。这个爆发不在银河系,在离银河系最近的河外星系大麦哲伦云。大麦哲伦云离太阳只有16万9千光年(相当于银河系直径的两倍)。这个星云不大,质量只有银河系的5%,属于不规则星系。这是大麦哲伦云信息的照片。在大麦哲伦云爆发的超新星被称为1987 A,因为1987年发现的。天文学家对它开展了从射电波到γ射线的全方位的观测,获得了非常丰富的资料。这个是前所未有的近,相当于只有两个银河系的直径那么远。发现它的前身星是蓝超巨星,在超新星爆发以后产生了非常奇特的三环结构。两个大环比较淡,中间的小环比较浓,以前从来没看见过。哈勃空间望远镜在它爆发以后几年连续拍它的过程中,发现在它的周围有一个发光的气体环,直径1光年,前身是被抛射出的恒星包层。在爆发后的最初几小时里,包层因为受到强烈的紫外辐射发光,产生了三环结构。
当包层膨胀并逐渐变暗的时候,爆炸的冲击波还在不断地撞上抛出物,使环看上去像30到40个珍珠。哈勃空间望远镜从1994年9月24日到2003年11月28日9年多不断地、连续地观测这个超新星发展的过程。边上一圈像珍珠项链,一点点的,有一点特别明亮。这是爆炸以后外边的包层。中心坍缩以后成为一个致密性,当时温度非常高,强烈地辐射,特别是紫外辐射照亮周围的物质。最后包层不断膨胀,成为星云。1054年的蟹状新云就是这样形成的。哈勃空间望远镜使我们能够看到它演变的过程。
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