據國外媒體報道,美國天文學家近日稱,通過分析美國宇航局“錢德拉”天文望遠鏡拍攝的最新照片,天文學家們基本了解了大質量恒星“死亡”后的情況:它們將孕育出新的行星。
美國宇航局“錢德拉”天文望遠鏡拍攝的最新照片
在距離地球約2萬光年的地方,G292.0+1.8是銀河系中已知含有大量氧的3個超新星的殘余物之一。圖像表明,G292.0+1.8中含有一個結構雜亂且迅速擴張的碎片區,這個碎片區與氧、氮和硅等其它元素在超新星爆炸前就已在恒星中形成了。美國賓夕法尼亞州立大學天文學教授桑伍克·帕克是此次研究工作的負責人,他在“錢德拉8年歷史”研討會上說:“我們發現,每個超新星的殘余物都跟雪花一樣復雜美麗,各有千秋。”通過繪制不同能帶的X射線分布,錢德拉圖像對超新星爆炸放射出的化學元素的分布進行了跟蹤,結果發現爆炸并不勻稱。例如,在圖的右上部分,可明顯見有藍色(硅和硫)和綠色(鎂),而在圖的左下部分則可看見橙色(氧)。這些元素會在不同的溫度下發光,這表明G292.0+1.8的右上部分溫度比左下部分要高。
在G292.0+1.8中心的下方和左側是脈沖星,這種密度大、旋轉速度快的中子星可在原恒星爆炸后依然留存下來。假設脈沖星是在殘余物的中心處產生的,可以推測,不對稱的爆炸可能是將脈沖星向這個方向踢出去的。圍繞脈沖星的是一個所謂的脈沖星風星云,這是一種高能量粒子的磁化泡,圖像上,它從北至南細長、噴氣狀的特寫與脈沖星的旋轉軸幾乎平行。這種結構在高能X射線中隨處可見。G292.0+1.8與其它超新星的殘余物相反,它的旋轉方向與被踢出的方向并不在一條直線上。此外,G292.0+1.8的另一個奇特之處在于,它有明亮的X射線發射赤道帶橫越其中心。科學家們推測,這個結構是恒星在死亡前就已經形成了的。赤道帶的方位表明,G292.0+1.8的母星在其爆炸前后均保持著同樣的旋轉軸。
美國魯杰斯大學天文學家約翰·休斯說:“通過探測脈沖星及其風星云,我們可以肯定,產生G292的超新星是通過大質量恒星星核的爆炸產生了中子星。目前,我們已經可以利用超新星殘余物的X射線圖像研究原始爆炸的不對稱性,這個強大的新技術有助于我們進一步發現宇宙大事件。當大質量的恒星死亡時,在其內核中的碳氧可以平穩地燃燒,然后生成較重的的元素——鐵。恒星內部溫度會一直上升接近50億度,這時發生的核聚變將產生大量中微子。中微子從恒星傾瀉而出會帶走大量能量,于是恒星迅速坍塌,恒星向內坍塌是向外釋放大量能量,其光度突然增加十億倍左右,這就是我們觀測到的超新星爆發。在坍縮的核心內,由于壓強高到不可思議的程度,連原子核也被壓碎,電子被擠進原子核和核內的質子結合成中子。這個恒星的核心被壓縮成一個密集的兼并中子構成的中子星。”
在天文學上,那些通過大規模爆炸來結束自己進化進程的恒星被稱為超新星。超新星的概念最初是相對于新星概念而言的,指其爆發的程度要比后者更強。但事實上,無論是新星還是超新星都并不是“新誕生的”,而是已經存在的一些恒星在進行爆發。這些恒星以前在天空中沒有被發現,在某些情況下他們的爆發制造了“新星誕生”的表像。超新星的爆發是非常罕見的。在銀河系中每50年將出現一次超新星爆發。但是,大多數這樣的爆發都被銀河系塵埃亞系統所掩蓋。因此科學家觀察到的超新星都位于其它星系,其中已經被發現的超新星都位于仙女座星云。借助于太空望遠鏡上相機的深遠視野,科學家每年能夠發現超過100次的超新星爆發。
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