據(jù)國外媒體報道,目前,最新研究顯示,觀測一顆超新星殘骸的“心臟”,將揭曉超大質(zhì)量恒星死亡的重要線索,以及這些戲劇性事件如何影響它們所在的星系。
基于阿塔卡瑪大型毫米波望遠鏡陣列(ALMA)的觀測結(jié)果,一支研究小組構(gòu)建了SN 1987A超新星的詳細3D結(jié)構(gòu)。1987年,天文學(xué)家觀測到一顆巨大恒星爆炸的殘骸物質(zhì),同時,另一支研究小組在該超新星殘骸中發(fā)現(xiàn)之前未探測到的幾種分子。
美國弗吉尼亞大學(xué)天文學(xué)家雷米·英德貝托(Remy Indebetouw)稱,當(dāng)天文學(xué)家勘測到這顆超新星時,他們對超新星爆炸事件如何改變星際空間,以及一顆爆炸恒星熾熱發(fā)亮殘骸如何最終冷卻和生成新分子,了解得非常少。
他強調(diào)稱,基于阿塔卡瑪大型毫米波望遠鏡陣列的觀測數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn)超新星爆炸時出現(xiàn)的寒冷“恒星灰塵”,揭曉了對原始恒星自身的重要認識,以及超新星爆炸是行星形成的基本構(gòu)造部分。
SN 1987A形成于II類型超新星爆炸的余波之中,這是一顆質(zhì)量大于太陽10倍以上的恒星耗盡燃料,停止向外釋放自身引力產(chǎn)生的內(nèi)部牽引力。之后這顆恒星外側(cè)部分碰撞在內(nèi)核,產(chǎn)生一個巨大爆炸,能從遙遠的太空區(qū)域觀測到。
SN 1987A距離地球163000光年,位于大麥哲倫星云,自1987年2月其爆炸光線首次抵達地球,科學(xué)家采用各種儀器對其進行廣泛研究。這顆超新星釋放大量灰塵流進入太空,形成一個遮蔽層,導(dǎo)致許多望遠鏡無法穿透進行觀測。阿塔卡瑪大型毫米波望遠鏡陣列的射電裝置能夠穿透灰塵遮蔽層,揭曉超新星殘骸深處的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
在近期一項研究中,科學(xué)家繪制了SN 1987A超新星爆炸之后余波形成大量分子的3D結(jié)構(gòu),例如:ALMA數(shù)據(jù)顯示,超新星殘骸心臟區(qū)域聚集大量一氧化硅(SiO)和一氧化碳(CO)。
此外,其它研究小組也對SN 1987A殘骸分子進行了研究,他們發(fā)現(xiàn)許多分子種類,例如:甲酰氧離子(HCO+)和一氧化硫(SO)。英德貝托說:“此前在年輕超新星爆炸殘骸中從未探測到這些分子,研究人員對甲酰氧離子(HCO+)頗感興趣,因為它的形成需要超新星爆炸物質(zhì)充分混合過程。”
結(jié)合以上觀測能夠呈現(xiàn)SN 1987A的詳細構(gòu)成成分,以及隨時間推移,超新星殘骸內(nèi)部的狀況變化。研究人員指出,這些信息將幫助天文學(xué)家更好地理解星系進化。
英德貝托說:“當(dāng)前許多星系的外觀結(jié)構(gòu)很大程度上取決于超新星事件,雖然僅有不足10%的恒星成為超新星,但它們是星系進化的重要因素。”
SN 1987A超新星殘骸3D圖像發(fā)表在6月份出版的《天體物理學(xué)雜志快報》,超新星分子構(gòu)成的詳細報告發(fā)表在今年4月份出版的《皇家天文學(xué)會月報》上。
圖中是藝術(shù)家描繪的SN 1987A超新星,呈現(xiàn)這顆超新星殘骸的寒冷內(nèi)部區(qū)域(圖中紅色部分),ALMA望遠鏡探測到大量的灰塵。超新星內(nèi)部區(qū)域與外殼(藍色部分)完全不同,超新星的碰撞能量(綠色部分)在爆炸之前將釋放形成一個氣體包裹層。
圖中紫色區(qū)域是氧化硅分子噴射物,黃色區(qū)域是一氧化碳分子噴射物。藍綠色環(huán)是哈勃太空望遠鏡觀測到的,研究人員將其呈現(xiàn)為3D結(jié)構(gòu)。
天文學(xué)家結(jié)合3個天文觀測設(shè)備的觀測數(shù)據(jù),最終結(jié)合形成這張超新星SN 1987A圖像。紅色部分是超新星殘骸中心最新形成的灰塵物質(zhì),是ALMA亞毫米波長設(shè)備探測到的;
綠色和藍色部分是超新星爆炸沖擊波與周圍物質(zhì)環(huán)發(fā)生碰撞;綠色部分代表發(fā)光的可見光,是由美國宇航局哈勃太空望遠鏡觀測的,藍色代表熾熱氣體,是由美國宇航局錢德拉X射線天文臺觀測的。