发布单位： 台北市立天文科学教育馆
左图是根据 Chandra 的观测资料 ，对 SN1987A 超新星碎片撞击周围环状物质的 3D 模拟 。右图是艺术家绘制的波霎风星云 。波霎是高速旋转并具有强磁场的中子星 ，其吹出的粒子和强磁场作用形成波霎风星云 。
自 1987 年 2 月 24 日大麦哲伦星系里的 SN1987A 超新星爆炸后 ，作为四百年来首次肉眼可见的超新星 ，科学家对其很感兴趣 ，使它成为拥有最多研究的天体之一 ，其中包括寻找爆炸后留下的中子星 。
当质量大的恒星燃烧完核心的氢后 ，核心将塌缩反弹并把外层吹往太空 。塌缩的核心将变成拥有极高密度的中子星 ，中子星是由中子緻密堆积所形成 （约原子核的密度） ，假如把太阳压成一颗中子星大约仅 16 公里 。
波霎 （脉冲星） 是高速自转并带有强磁场的中子星 ，具有光束并随中子星自转如灯塔般扫过天空 ，假如朝向地球时可观测到短的脉冲 。有些波霎表面会吹出物质 （带电粒子） ，其速度甚至趋近于光速 ，当带电粒子和磁场作用将形成结构复杂的波霎风星云 。
使用钱卓拉 （Chandra） X 射线天文台和核光谱望远镜阵列 （NuSTAR） ，团队发现因 SN1987A 的碎片撞击周围物质而产生的相对低能量的 X 射线 。此外因 NuSTAR 可侦测到更多相对高能量的 X 射线 ，借此团队亦发现高能量粒子存在 SN1987A 的证据 。
此相对高能量的 X 射线来源有两个可能 ，其一是高能量的波霎风星云 ，另一是爆炸波把粒子加速到高能量 ，后者不一定需要波霎存在 ，且可在离爆炸中心较远处出现 。
但此相对高能量的 X 射线资料 ，无法完全用爆炸波来解释 ，因而提高波霎风星云 （中子星） 存在的可能性 。由于在 2012 到 2014 年间 ，科学家观测此 X 射线亮度皆差不多 ，但是于澳洲望远镜緻密阵列 （ATCA） 观测到的电波讯号强度却增强 ，这和爆炸波机制预期的结果不吻合 。估计依靠爆炸波把电子加速到如 NuSTAR 观测的高能量 ，需要花上 400 年 ，较超新星残骸的年纪大上 10 倍 。
搭配 Chandra 和 NuSTAR 的观测与 2020 年 ALMA 的在毫米波段观测结果 ，亦可为波霎星云存在提供证据 。
因在 SN1987A 的中心布满灰尘和气体 ，遮挡其发出的光线 。作者利用模拟了解物质对不同波长的 X 射线的吸收 ，从而反推原始发出的光谱 。并预测数年后这些物质将散开 ，较不易遮挡光线 ，估计再过 10 年左右将可直接观测到坡霎发出的光 ，揭露中子星的存在 。
天文学家一直在猜测是否时间不足使中子星形成 ，抑或形成的是黑洞而不是中子星 ，SN1987A 爆炸后留下的天体数十年来一直是未知谜团 ，而今新的观测提供更多资讯帮助了解 。还需更多的观测资料来支持波霎风星云的存在 。假如之后观测到无线电波的增强 ，伴随着相对高能的 X 射线减弱 ，将更能支持中子星的存在 。 （编译/台北天文馆陈姝蓉）
资料来源： Science News