800年前發現的超新星，今年“遺骸”才被找到

　　古人早就意識到，天空不是永恒不變的，除了那些位置幾乎不變的恒星外，還有很多突然出現又很快消失的星星。在古代中國，這些星星被稱為客星，因為它們像客人一樣，“來”了之后很快就離開；在古代西方，這些星星被稱為新星。

　　一顆特殊的“歷史超新星”

　　20世紀30年代，美國天文學家巴德與茲維基發現，有一些新星的真實亮度遠超大部分新星，他們將其稱為超新星。根據現代天文學家的研究，中國古代記載的客星主要有三大類：彗星、新星與超新星。超新星都極其明亮，并且其亮度可能持續幾個月甚至幾年；在此期間，一顆超新星所釋放的輻射能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相當。

　　超新星有兩種主要的產生方式。第一種是初始質量超過8倍太陽質量的大質量恒星爆炸；第二種是處于雙星系統內的白矮星爆炸。超新星爆炸后，其大部分、甚至幾乎所有的物質會以十分之一光速向外擴散，迅速成為一個由膨脹的氣體和塵埃構成的物質團，這就是超新星遺跡。

　　公元185年、386年、393年、1006年、1054年、1181年、1572年與1604年，有8顆客星/新星被記載下來。一般而言，人們認為這些客星/新星是超新星，并將其統稱為“歷史超新星”，它們都位于銀河系內，且都是在1609年人類發明第一臺天文望遠鏡前被發現的。

　　這8顆超新星中，于公元1181年被觀測到的SN 1181是比較特殊的一顆——它是唯一長期未被確認出可靠遺跡的超新星。中國和日本的天文學家在8份不同的文書上記錄了它，但其他國家的文獻中卻沒有任何記載。

　　1983年發表的《公元1181年超新星及其遺跡》一文中收集了中日文獻中與這顆超新星有關的記載。據此文介紹，南宋孝宗時期的天文官員是世界上第一個觀測并記載了SN 1181的天文學家。《宋史·天文志》中記載：“淳熙八年六月己客星出奎宿，犯傳舍星，至明年正月癸酉，凡一百八十五日始滅。”當年的六月己對應公歷的8月6日。

　　次日，日本天文學家也觀測到這顆超新星，并記載于《明月記》：“養和元年六月廿五日庚午客星出北方，近王良，守傳舍。”當年的六月廿五日對應公歷的8月7日，這個記載也表明，這顆超新星在傳舍附近。

　　金朝天文學家則在南宋天文學家發現這顆超新星的5天后記載了它。《金史·天文志》寫道：“大定二十一年六月甲戌客星見于華蓋，凡一百五十有六日滅。”當年的六月甲戌對應公歷的8月11日。

　　這些記載表明，它在“奎宿”中的“王良”五星附近，且接近紫微垣的“傳舍”九星與“華蓋”十六星。傳舍跨過鹿豹座、仙王座和仙后座。“華蓋”十六星連成的圖形形狀像傘，“王良”的形狀像車夫駕駛四匹馬，它們也都位于仙后座。《文獻通考》中對SN 1181的位置有更詳細的記載：“客星守傳舍第五星。”傳舍五即仙后座55。這些記載給出了SN 1181的大致位置。

　　上述記載還表明，SN 1181在被發現后大約6個月才無法被看到。日本的《吾妻鏡》還描述了這個超新星的早期亮度：“（亮如）鎮星，色青赤，有芒角。”鎮星即土星，這個記載表明，這顆超新星在早期有土星那么亮。

　　新研究或發現SN 1181遺跡

　　在上個世紀觀測設備精度不高時，人們普遍認為星云3C58是SN 1181的遺跡。但近20多年的詳細觀測數據表明，3C58的年齡長達7000年，這比840年前爆發的SN 1181的年齡大了6000多年，因此二者并無物理上的關聯。

　　今年，一個由我國香港大學物理系與空間研究實驗室里特（Andreas Ritter）領銜的國際合作團隊公布了一個與SN 1181遺跡有關的研究結果。

　　里特團隊研究了仙后座的一個星云——Pa 30星云。根據所得到的這個星云的光譜，里特團隊計算出它的膨脹速度大約為每秒1100千米。該團隊假定Pa 30星云勻速膨脹，并將它的大小除以其膨脹速度，得到它的膨脹時間約為1000年，略大于SN 1181的年齡。由于超新星早期膨脹速度較大，實際上的膨脹時間會比這個值小一些，因此該團隊認為SN 1181的遺跡就是Pa 30星云。

　　結合SN 1181的距離與其早期的視亮度，里特團隊推斷出它的光度比普通超新星低得多，很可能是一顆罕見的Ⅰax型超新星。此前的研究認為SN 1181是兩顆白矮星并合后產生的Ⅰax型超新星，這次的研究為此前的研究提供了新的支持。

　　一般而言，Ⅰax型超新星源自白矮星的不完全爆炸。相比之下，Ⅰa型超新星來自白矮星的完全爆炸。如果這些結論被證實，就意味著SN 1181是銀河系中第一顆被觀測到的Ⅰax型超新星。