超新星爆炸遗迹的可视化

2018.01.15
超新星仙后座A爆炸时,释放出氧、氢及其它元素,都是地球生命DNA所需。美国宇航局的钱德拉X射线望远镜将超新星遗迹可视化,代表各种元素的色彩散布在太空之中,美妙而神秘。
 
撰文:Sarah Gibbens
 
  
  几十亿年前,地球还没有形成,我们太阳系的前身还是巨大的超新星留下的一团动态的气态元素。
 
  换言之,恒星爆炸留下的超新星遗迹,包含着生命所需的必要元素。正因如此,科学家们一直在研究超新星,试图解开这一宇宙构件的更多奥秘。在众多超新星中,最负盛名的当属“仙后座A”。仙后座A距离地球11000光年,位于仙后座方向。
 
  美国宇航局的钱德拉X射线天文台将观测结果可视化,展示出不同元素的散布情况。
 
  在上面的视频中,红色代表硅,黄色代表硫,绿色代表钙,紫色代表铁。这些色彩模拟的是肉眼看不到的东西,而钱德拉望远镜所用的X射线可以检测到仙后座A遗迹最亮的那些X射线波长。
 
  据认为,仙后座A爆发于1680年。爆炸发生时,释放出的每种元素都质量巨大。据美国宇航局公布的信息,截至目前,氧是最丰富的元素。氧元素在各个能量层级上都太丰富,以至于研究人员很难在电脑模拟时真实地模拟它的存在。
 
  如果以质量衡量,仙后座A爆发产生的氧元素相当于100万颗地球,约相当于3个太阳的质量。
 
  测量电磁波谱的不同望远镜还检测出了较少量的碳、氮、磷和氢。
 
  美国宇航局在一份声明中称:“由于检测出了氧,就意味着制造DNA所需的所有元素,在仙后座A中都已经凑齐。”
 
  尽管爆发的超新星可能为我们的太阳系贡献了大部分的元素,但它也并非唯一的来源。斯隆数字巡天项目的一篇博文称,白矮星爆发也会产生元素,恒星融合、恒星死亡、宇宙射线裂变也有同样的功效。
 
终结之始
 
  仙后座A年轻的时候,便开始进行核聚变,期间,氢和氦在超新星内核聚变,形成更重的元素。这种聚变一直进行着,直至生成一个铁质内核。质量较小的恒星比质量较大的恒星寿命更长,不过,我们太阳大小的恒星,氢聚变的过程能持续约100亿年。当恒星开始消耗能量而非产生能量时,它将发生内爆,并形成中子星。
 
  据美国宇航局称,中子星何时爆炸,是一个复杂的问题,也是备受瞩目的研究课题,但是,最终,向内坍缩的物质会发生转化,并因爆炸被向外抛出。
 
超新星爆炸遗迹的可视化
这张1991年的图像显示的是天鹅座环(Cygnus Loop)超新星遗迹。大约15000年前,发生了一场巨大的恒星爆炸,上图显示的便是爆炸冲击波的外缘。冲击波冲进星际气体云团中,使其发光,从而揭示出气体成分的秘密。供图:J. J. HESTER (ARIZONA STATE UNIVERSITY)/NASA
 
超新星爆炸遗迹的可视化
大麦哲伦星云星系中,一圈发光的碎屑围绕着超新星1987A的遗迹。这条太空项链的直径约1.4光年,很可能是数千年前某颗恒星坍缩时留下的。恒星爆炸时,这些碎屑曾被冲击波加热到大约11100摄氏度。超新星1987A预计还能发光几十年。供图:NASA AND ESA
 
超新星爆炸遗迹的可视化
超新星遗迹内部,看上去剧烈而炽热的一团气体与尘埃散发着光芒。该天体名为N 63A,是一颗巨大恒星爆炸后留下的,如今还在向本已动荡的区域抛射着气态的外壳。N 63A位于大麦哲伦星云一个恒星形成的区域,而大麦哲伦星云是一个不规则的星系,距离银河系约16.9万光年。供图:NASA/JPL CAL-TECH/CXC/NOAO/AURA/NSF
 
超新星爆炸遗迹的可视化
哈勃太空望远镜拍摄的这张图像展示的是仙后座A超新星遗迹。这个球状的天体是目前在银河系中发现的最年轻的超新星遗迹。这张图像由哈勃先进巡天照相机(ACS)拍摄的18张照片拼接而成。供图:NASA/ESA/HUBBLE HERITAGE TEAM

(译者:mikegao)
本文内容为365bet体育在线开户原创或者授权编译,未经正式书面授权不得以任何形式转载或使用。
收藏
  • 微博评论
  • 网站评论
发表您的评论