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三十年前，天文學家目睹了400多年來最明亮的一起恒星爆炸事件。自1987年2月23日這顆巨型“超新星1987A”（簡稱：SN1987A）被發現以來幾個月里，它持續釋放了一億顆太陽的能量。 自SN1987A第一次被觀測到以來，天文學家就不斷被其爆發出的炫耀光芒所驚嘆。SN1987a位于大麥哲倫星云（Large Magellanic Cloud）附近，是數百年來人類觀測到的距離最近的超新星爆炸，也是迄今為止天文學家研究恒星死亡之前、之時以及之后階段的最好機會。
Credits: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI) 為了紀念SN1987A發現30周年，全新的照片、延時攝影、一段由意大利國立天體物理研究所（INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo）牽頭制作的基于數據的動畫，以及一個3D模型得到了發表 。通過結合NASA的哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）、錢德拉X射線天文臺（Chandra X-ray Observatory）和阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，簡稱ALMA)等的數據，天文學家以及大眾可以前所未有地探索SN 1987A）。 這張哈勃太空望遠鏡拍攝的圖片顯示了SN1987A位于銀河系的鄰居星系——大麥哲倫星云中。 Credits: NASA, ESA, R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and M. Mutchler and R. Avila (STScI) 哈勃望遠鏡記錄了圍繞著超新星1987A的環狀物正在發光。
Credits: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 自1990年以來，哈勃望遠鏡不斷重復地觀察SN1987A，并累積了數以百計的圖像。錢德拉X射線天文臺也于1999年部署后不久就開始觀察SN1987A。由66臺天線陣列組成的阿塔卡馬大型毫米波陣列，自建成以來一直收集著SN1987A的高分辨率毫米和亞毫米數據。 這張使用計算機模擬數據制成的科學可視化圖片向我們展示了超新星1987A，即我們今天所看到的發光環。 Credits: NASA, ESA, and F. Summers and G. Bacon (STScI); Simulation Credit: S. Orlando (INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo) 這些由NASA的哈勃望遠鏡于1994到2016拍攝到的圖片，記錄了一顆爆炸后的恒星周圍的氣體環正在變亮。 Credits: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation), and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) 來自麻省劍橋市哈佛-史密森天體物理研究中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)，以及加州帕羅奧圖戈登和貝蒂摩爾基金會（Gordon and Betty Moore Foundation）的(Robert Kirshner)稱，“持續30年對SN 1987A的觀測具有重要意義，因為它提供了恒星進化最后階段的重要信息。” 來自這些強大的望遠鏡的最新的數據表明，SN1987A已度過了一個重要時期。 當來自恒星的快速逃逸氣流或風與恒星在早期紅巨星階段所產生的較慢的風相撞時，超新星沖擊波正在超越由超新星生命晚期所產生的密集氣體環。目前人們對氣體環以外是什么知之甚少，而且這還取決于當恒星還是紅巨星時的進化細節。 來自美國賓夕法尼亞州立大學，同時也是SN1987A最新的錢德拉研究引領者的(Kari Frank)說：“這一變化的詳細過程將有助于讓天文學家更好地理解這顆恒星的一生及死亡過程。” 像SN 1987A這樣的超新星可以攪動周圍的氣體并激發新恒星和行星的誕生，（這些恒星和行星形成的氣體將富含所有已知生命所必須的基本元素，如碳、氮、氧和鐵）。它們形成于超新星的爆炸前和爆炸階段, 并在超新星爆炸后，通過當超新星遺跡的膨脹，逐漸分散在主星系內。對SN1987的繼續研究將對這一分散過程的早期階段提供獨特的見解。 有關望遠鏡研究的一些重點包括： 哈勃望遠鏡的研究表明，超新星周圍的致密氣體環正在發光，其直徑約為1光年。氣體環至少早于恒星爆炸前2萬年就已經存在，一束由超新星爆炸釋放的紫外線激發氣體環中的氣體，使其持續發光幾十年。 目前，哈勃太空望遠鏡拍攝到的圖像顯示氣體環內部中心結構直徑已增大至0.5光年。最引人注目的是超新星遺跡中心的兩個殘骸團正以2000萬英里（3218.7萬公里）的速度彼此遠離。 從1999年到2013年，錢德拉望遠鏡觀測的數據表明，釋放X射線的膨脹氣體環正在逐漸變亮。來自最初爆炸的沖擊波加熱了超新星周圍的氣體環，產生了X射線輻射。 在過去的幾年里，氣體環在X射線中已經停止變亮。根據2013年2月到錢德拉望遠鏡2015年9月最后一次觀察的結果來分析，低能X射線總量保持不變。此外，氣體環的左下角已經開始變得稀薄。這些變化證明了爆炸的沖擊波已經超越了氣體環，并進入一個密度較小的氣體區域。這代表了SN1987A時代的終結。 從2012年開始，天文學家們用ALMA觀察超新星的發光遺跡，研究遺跡是如何從前身星創造出的新元素中創造出大量的新塵埃，這種塵埃的一部分將進入星際空間，并可能成為另一個星系中形成未來恒星和行星的基石。 這些觀察結果還表明，早期宇宙中的塵埃可能是由類似的超新星爆炸造成的。 天文學家結合了來自三個不同天文臺的觀測結果，生成了超新星1987A爆炸后的遺跡的豐富多彩、多波長的復雜圖像。 Credits: NASA, ESA, and A. Angelich (NRAO/AUI/NSF); Hubble credit: NASA, ESA, and R. Kirshner (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and Gordon and Betty Moore Foundation) Chandra credit: NASA/CXC/Penn State/K. Frank et al.; ALMA credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) and R. Indebetouw (NRAO/AUI/NSF) 天文學家們還在尋找爆炸留下的黑洞或中子星的證據。他們在超新星爆發之觀察到一瞬間的中微子，這一觀測結果使天文學家相信，恒星中心的崩塌一定會形成一個高密度物質，中子星或黑洞，但目前為止沒有一架望遠鏡能找到證據。
錢德拉計劃由位于阿拉巴馬州亨茨維爾的NASA馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center）管理，為NASA的華盛頓科學任務總局（Science Mission Directorate）提供研究。由馬薩諸塞州劍橋的史密森天體物理觀測臺控制錢德拉望遠鏡的科學研究和飛行運行。（編輯：Karl Hille 翻譯：成韻文 校核：汪慧，凌塵） |
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來自： alayavijnana > 《科技未來》
