终于找到SN 1987A超新星爆炸后遗留的中子星

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  20世纪发现的最著名的超新星爆炸事件,就是在距离我们仅16.8万光年的大麦哲伦星系(Large Magellanic Cloud,LMC)中发生的SN 1987A。天文学家利用各种方式观测这个超新星爆炸事件与残骸,获得许多划时代的信息,包括捕获许多理论预测会有的微中子,但却一直没有发现理论上的原大质量恒星的核心部分在超新星爆炸后,应该会因重力塌缩而形成的中子星。经历30多年的寻找后,英国卡迪夫大学(Cardiff University)天文学家Phil Cigan等人,借由位于智利的阿塔卡玛毫米波/次毫米波望远镜数组(ALMA,Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)的帮助,在SN 1987A残留的尘埃云中发现一个比周围还亮的亮斑,与预期中的中子星位置符合,确认终于找到这颗「失踪已久」中子星。

卡迪夫大学天文学家利用ALMA观测到SN 1987A尘埃云中因中子星造成的亮斑。Credit: Cardiff University.

卡迪夫大学天文学家利用ALMA观测到SN 1987A尘埃云中因中子星造成的亮斑。Credit: Cardiff University.

  这些天文学家表示:之前之所以找不到这颗中子星,完全是因为它被一层厚厚的尘埃云遮蔽了中子星发出的星光之故,因此在绝大部分波段中都无法发现它的踪迹,而这些尘埃云吸收了中子星的星光后,转而在次毫米波发出辐射,在极度灵敏的ALMA观测中才终于泄漏踪迹。未来等尘埃云逐渐散去后,当可直接见到这颗中子星的庐山真面目。

  天文学家首度在1987年2月23日观测到SN 1987A,SN代表超新星事件,1987为发现年,A代表该年发现的第一个超新星事件。发现当时,其发出的总辐射是太阳的1亿倍,并持续在夜空中亮达数个月之久。这是过去400年内所发现最靠近地球的超新星爆炸事件,让天文学家有机会能详细研究一个恒星在爆炸前、爆炸中和爆炸后等各阶段的细节。

  SN 1987A的前身是一颗大质量恒星,演化到生命末期时发生的超新星爆炸事件,制造出大量温度高大100万度的气体,而后这些气体开始快速冷却到仅摄氏0度的程度时,有些气体便会转变成固体,因而出现尘埃的存在。虽然天文学家一直以中子星被浓厚尘埃云遮蔽的理由来说明为何找不到SN 1987A的残骸,但还是引起部分天文学家对恒星演化理论究竟是否正确的质疑。而Cigan等人的最新发现不仅确认致密中子星的确存在,也让天文学家能进一步了解这些大质量恒星生命终期的状态,因此这颗中子星的发现非常重要而关键。(编译/台北天文馆张桂兰)

资料来源:Cardiff University

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