对宇宙中最著名的爆炸之一的新分析揭示了一种奇怪的不对称性。
天文学家发现,仙后座 A 超新星遗迹内部星云的一部分不是均匀膨胀的。
某些东西导致云的一部分移动,不是与其余物质一起向外移动,而是向内移动,回到爆炸源:反向冲击。
“西方的后退运动可能意味着两件事,”荷兰阿姆斯特丹大学的天文学家 Jacco Vink 说。
“要么在超新星物质的某个地方有一个洞,一种真空,导致热壳突然局部向内移动。或者星云与什么东西相撞。”
仙后座 A 位于 11,000 光年之外,是银河系中最著名和研究最充分的天体之一。这就是我们所说的超新星遗迹——大质量恒星爆炸后留下的不断膨胀的喷射物云。
仙后座 A 超新星被认为是在 1670 年代首次被观测到,它照亮了天空,从那时起天文学家一直在研究它的残骸。这是研究超新星演化的极好样本。
Cassiopeia A. 的多波长图像(NASA/JPL-Caltech)
仙后座 A 发出多种波长的光,由一个大的、大致呈球形的膨胀材料壳组成,随着恒星变得越来越不稳定,很可能在超新星爆发之前被喷出。
这种材料以每秒 4,000 到 6,000 公里(2,485 到 3,730 英里)的平均速度膨胀。
在他们的新研究中, Vink和他的同事研究了来自钱德拉 X 射线天文台 19 年的 X 射线数据,以拼凑残骸如何随时间变化。
他们发现,贝壳内部区域西侧的一段以每秒 3,000 至 8,000 公里的速度向内弹回中心。
他们还发现,同一段炮弹的外部冲击波正在加速。根据膨胀冲击波的计算机模型,与某物的碰撞最初会导致冲击波前端减速,然后加速:“正如我们所测量的那样,” Vink解释道。
Cassiopeia A 的地图显示了其测量的扩张。 ( J.Vink /astronomie.nl )
那么冲击波会与什么相撞呢?
我们从其他超新星遗迹中得知,恒星周围空间中的物质会产生反向冲击;例如,更密集的星际气体和尘埃区域,或者甚至是先前由恒星在垂死挣扎中喷出的更缓慢移动的物质外壳。
在仙后座A 的情况下,垂死的恒星释放出的致密物质区域可能产生了部分外壳,供残骸在向外扩张时猛烈撞击。
这也可能是真正巨大的恒星经历了一个短暂的沃尔夫-拉叶极端质量损失阶段的结果,在恒星周围的空间中形成了一个空腔。
实际上,我们对创造仙后座 A 超新星遗迹的前身星知之甚少。我们不知道它有多大,它有多老,或者它的光谱类型是什么。研究人员说,这些结果可以提供一些线索。
“这里报道的冲击动力学为祖先的晚期质量损失历史提供了重要线索,无论是由偶发性质量损失形成的部分不对称壳的形式,还是由短暂的 Wolf- Rayet相风产生的非球面空腔,或甚至可能是两者的结合,”他们在论文中写道。
令人惊讶的是,在像仙后座 A 一样被深入研究的物体中,新的细节仍在被发现。随着新仪器将目光转向该物体,我们只能期待在未来几年内会揭开更多谜团。
页面更新:2024-03-12
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