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超新星爆炸进行三维改造

超新星残骸仙后座A的钱德拉X射线天文台图像。这张Cas A的X射线图像中的红色、绿色和蓝色区域分别显示了低、中等和高能X射线强度最大的地方。虽然这张照片显示了爆炸恒星的残骸,但光回波显示了爆炸本身的反射光。

一个在超新星爆炸中死亡的恒星被一组天文学家复活了,他们利用光的回声建立了一个新的死亡物体的三维视图。

天文学家们通过观察散布在整个银河系中的星际尘埃反射的光,组装了超新星残骸仙后座A的第一个三维视角。

产生仙后座的超新星爆炸发出了大约330年前到达地球的光。但是,其中一些光遇到了天体交通,反射出星际尘埃云——这意味着它刚刚到达地球上的我们。

天文学家探测到了这种微弱的光线,并将其用于从多个角度创建仙后座A的新视角。

光的回声

光和声音一样,可以延迟,这取决于它到达尘埃并反射回来的时间。因此,来自超新星的光回波可以在超新星本身消退数百年后到达我们身边。

领导仙后座A项目的哈佛大学天文学家Armin Rest在一份声明中说,尘埃云就像镜子一样,根据云的位置,从不同的方向产生光回波。

Rest说:“就像更衣室里的镜子从四面八方向你展示服装一样,星际尘埃云就像镜子一样向我们展示超新星的不同一面。”

对于仙后座A,科学家们首先使用亚利桑那州基特匹克国家天文台的Mayall 4米望远镜观测到了它的光回波。

他们使用夏威夷莫纳克亚岛上的10米凯克I望远镜对光回波进行了深度研究,并比较了它们的成分光谱。这些发现使天文学家能够测量喷出气体的膨胀速度。

加州大学伯克利分校的Alex Filippenko说:“在我们理解大质量恒星如何爆炸的过程中,最大的不确定性之一是爆炸是否是球对称的,在所有方向上都是一样的。”他在凯克天文台主持了超新星回声项目。“到目前为止,我们已经有了一些间接的不对称证据,但我们对光回波的新凯克观测直接揭示了这一点。”

Lopsided恒星爆炸

凯克光谱最终揭示了喷出的气体在一个特定的方向上比在其他方向上更快地从垂死的恒星流走。在最快的方向上,气体以每小时近900万英里(或每秒2500英里)的速度从死星上飞驰而去,比任何其他方向都快。

科学家表示,这让科学家们相信,爆炸可能将气体踢向了一侧,而中子星(完全由中子组成的恒星的干瘪残余)则踢向了另一侧。这与牛顿的第三运动定律是一致的,即每个动作都有相等和相反的反作用力。

研究人员补充道,Past观测已经表明,位于仙后座A中心的中子星正以每小时近800000英里的速度在太空中以与光回波相反的方向放大。

哈佛-史密森天体物理中心的Ryan Foley是这项研究的合著者,他说:“现在我们无法将爆炸本身的点与超新星的光和超新星联系起来。”

此外,Filippenko指出,理论天体物理学家现在有理由在他们关于大质量垂死恒星爆炸的物理模型中加入不对称性。


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