超新星遺跡仙后座A：美國國家航空航天局望遠(yuǎn)鏡追蹤到恒星殘骸中的“綠色怪物”
來源：骨軟筋酥網(wǎng)
時間：2025-12-10 00:51:22
超新星遺跡仙后座A：美國國家航空航天局望遠(yuǎn)鏡追蹤到恒星殘骸中的“綠色怪物”。圖像：uux.cn/NASA
（神秘的超新殘骸地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（李·莫宏）：天文學(xué)家首次將來自美國國家航空航天局錢德拉X射線天文臺和詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)結(jié)合起來，研究著名的星遺超新星遺跡仙后座A (Cas A)。正如我們最新的跡仙家航鏡追新聞稿中所述，這項工作有助于解釋被摧毀的后座恒星恒星碎片中的一種不同尋常的結(jié)構(gòu)，稱為“綠色怪物”，國國首次于2023年4月在韋伯?dāng)?shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)?？蘸綇牡厍虻奶炀纸嵌葋砜矗@項研究還揭示了大約340年前創(chuàng)造Cas A的望遠(yuǎn)爆炸的新細(xì)節(jié)。
一張新的蹤到中合成圖像包含來自錢德拉的X射線(藍(lán)色)、來自韋伯的綠色怪物紅外數(shù)據(jù)(紅色、綠色、超新殘骸藍(lán)色)和來自哈勃的星遺光學(xué)數(shù)據(jù)(紅色和白色)。圖像的跡仙家航鏡追外部還包括來自美國國家航空航天局斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡的紅外數(shù)據(jù)(紅色、綠色和藍(lán)色)。后座恒星在旋轉(zhuǎn)木馬的第二張圖片中可以看到綠色怪物的輪廓。
錢德拉的數(shù)據(jù)揭示了熱氣，主要來自被摧毀的恒星的超新星殘骸，包括硅和鐵等元素。在Cas A的外部，膨脹的沖擊波沖擊著周圍的氣體，這些氣體是在爆炸前由恒星噴射出來的。X射線是由高能電子在沖擊波中圍繞磁力線旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的。這些電子在Cas A的外部區(qū)域和內(nèi)部部分區(qū)域以細(xì)電弧的形式發(fā)光。韋伯強(qiáng)調(diào)了紅外輻射來自被加熱的塵埃，因為它嵌入了錢德拉看到的熱氣體中，以及來自更冷的超新星殘骸。哈勃數(shù)據(jù)顯示了該區(qū)域的恒星。
另一個獨立的圖形顯示了彩色錢德拉圖像，其中紅色顯示了低X射線能量的鐵和鎂，綠色顯示了中等X射線能量的硅，藍(lán)色顯示了最高能量的X射線，來自圍繞磁場線旋轉(zhuǎn)的電子。綠色怪物的輪廓，加上沖擊波的位置，以及富含硅和鐵的碎片都被標(biāo)記出來。
仙后座A的錢德拉圖像，信用:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/圣多美
研究人員的詳細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，來自沖擊波的Cas A外部的細(xì)絲與綠色怪物的X射線屬性非常匹配，包括比超新星殘骸更少的鐵和硅。這種解釋從彩色錢德拉圖像中顯而易見，它顯示綠色怪物輪廓內(nèi)部的顏色與爆炸波的顏色最匹配，而不是鐵和硅的碎片。作者得出結(jié)論，綠色怪物是由爆炸恒星撞擊其周圍物質(zhì)的沖擊波產(chǎn)生的，這支持了早期僅來自韋伯?dāng)?shù)據(jù)的建議。
錢德拉看到了爆炸的碎片，因為它被沖擊波加熱到數(shù)千萬度，類似于超音速飛機(jī)發(fā)出的音爆。韋伯可以看到一些沒有受到?jīng)_擊波影響的物質(zhì)，可以稱之為“原始”碎片。
為了了解更多關(guān)于超新星爆炸的信息，研究小組將原始碎片的韋伯視圖與超新星中產(chǎn)生的放射性元素的X射線圖進(jìn)行了比較。他們使用美國國家航空航天局的核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列(NuSTAR)數(shù)據(jù)來繪制放射性鈦——今天仍然可見——和錢德拉通過測量鐵的位置來繪制放射性鎳的位置。放射性鎳衰變形成鐵。另一張圖片顯示富含鐵的碎片(追蹤放射性鎳的位置)為綠色，放射性鈦為藍(lán)色，原始碎片為橙色和黃色。
鐵/鈦/原始碎片仙后座A，標(biāo)記。信用:uux.cn/美國國家航空航天局/CXC/圣多美
韋伯在Cas A中心附近看到的一些原始碎片細(xì)絲與錢德拉在更遠(yuǎn)處看到的鐵相連。在原始碎片相對較弱的地方可以看到放射性鈦。
這些比較表明，在X射線中看到的放射性物質(zhì)有助于形成韋伯看到的殘余物中心附近的原始碎片，形成空洞。原始碎片中的精細(xì)結(jié)構(gòu)很可能是在恒星內(nèi)層與重力作用下恒星內(nèi)核坍塌時產(chǎn)生的熱放射性物質(zhì)劇烈混合時形成的。
這些結(jié)果是由普渡大學(xué)的Dan Milisavljevic在新奧爾良舉行的美國天文學(xué)會第243次會議上公布的。它們在提交給《天體物理學(xué)雜志快報》的兩篇論文中有更詳細(xì)的描述，一篇由Milisavljevic領(lǐng)導(dǎo)，專注于Webb的結(jié)果(預(yù)印本見此處)，另一篇由阿姆斯特丹大學(xué)的Jacco Vink領(lǐng)導(dǎo)，專注于Chandra的結(jié)果(預(yù)印本見此處)。Vink論文的合著者有Manan Agarwal(荷蘭阿姆斯特丹大學(xué))、Patrick Slane(哈佛&史密森尼天體物理中心-CfA)、Ilse De Looze(比利時根特大學(xué))、Dan Milisavljevic、Daniel Patnaude (CfA)、Paul Plucinsky (CfA)和Tea Temin(普林斯頓大學(xué))。研究小組其他成員的相關(guān)論文也在準(zhǔn)備中。
史密森天體物理天文臺的錢德拉X射線中心控制著馬薩諸塞州劍橋的科學(xué)操作和馬薩諸塞州伯靈頓的飛行操作。
詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是世界上首屈一指的太空科學(xué)天文臺。韋伯正在解開我們太陽系的謎團(tuán)，觀察其他恒星周圍的遙遠(yuǎn)世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們在其中的位置。Webb是由美國國家航空航天局及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領(lǐng)導(dǎo)的一個國際項目。
NuSTAR是由加州理工學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的小型探索任務(wù)，由JPL為美國國家航空航天局科學(xué)任務(wù)理事會管理，由丹麥技術(shù)大學(xué)和意大利航天局(ASI)合作開發(fā)。該航天器由弗吉尼亞州杜勒斯的軌道科學(xué)公司制造。NuSTAR的任務(wù)操作中心位于加州大學(xué)伯克利分校，官方數(shù)據(jù)檔案位于馬里蘭州格林貝爾特該機(jī)構(gòu)戈達(dá)德太空飛行中心的美國國家航空航天局高能天體物理科學(xué)檔案研究中心。意大利航天局提供任務(wù)的地面站和鏡像數(shù)據(jù)檔案。加州理工學(xué)院為美國國家航空航天局管理JPL。
