SN1987A - 玩“呼啦圈”的超新星
| 1987年2月23日夜晚,16600光年远处,银河系的伴星系大麦哲 伦星系中闪现出一颗恒星毁灭时发出的灿烂光辉,383年来最明亮的超新 星出现了,它的前身星是一颗蓝超巨星,根据之前的理论,超新星坍缩前应 该是红超巨星,从1987A光谱中的强氢线表明,前身星存在氢包层,这 也是红巨星的特征,并且它抛射出的物质中有尘埃,但它的确是一颗蓝巨星 的爆发。同时探测到的中微子现象表明了一颗大质量恒星坍缩并在核心处反 弹,产生激波,巨大的引力能量交换,产生强烈的中微子爆,证明了恒星演 化理论的预言,说明大质量恒星坍缩理论的计算模型是正确的。 哈勃太空望远镜1990年升空后,拍到SN1987A的第一张照片,立 即引起轰动,因为它有一个出人意料的明亮光环,环的直径14光年,正以 3.1万公里每小时的速度膨胀,其范围大约1.7角秒,通过比较环的角 尺寸和超新星闪光与环的最强发射之间的时间延迟,从几何上直接测量了到 大麦哲伦星系的距离,而从前天文上应用几何学测量的距离限于银河系内。 一般认为,超新星爆发后,它的周围应该出现一个外壳,而不是这样的光环, 对SN1987A光环的解释目前的说法是,SN1987A在爆发前几万 年向外抛射出了大量物质,这种抛射过程并不是各向同性的,沿着赤道面最 激烈,最稠密,于是在它的赤道面上形成了比其他区域稠密的多的气体环, 当它最终爆发时,强烈的冲击波切如这个稠密气体环时,它就亮起来了,形 成这个光环。 在哈勃初次拍摄它之后不久,欧洲南方天文台在对SN1987A进行观测 时,发现它的光环之外似乎还有两个更大的光环,哈勃望远镜的镜头修复之 后,再次对准SN1987A获得了更清晰的图象,证实了南方天文台的发 现,我们看到它还有另外两个更大的环状结构,整个SN1987A形成一 个三环相套的奇异结构,最先发现的哪个环比较小,称为内环,另外两个环 相对则较宽大,也较暗弱,成为外环。根据一些天文学家的分析,SN19 87A爆发前在红超巨星和蓝超巨星阶段分别都有大量物质向外抛射,形成 内环的浓密气体圈是红超巨星阶段喷发的,在蓝超巨星阶段,喷发物质的运 动速度比红超巨星时的喷发速度快,这些物质很快赶上了红超巨星抛射的物 质,但赤道上浓密气体阻挡了蓝超巨星抛出的物质,而在其他物质稀薄的区 域,蓝超巨星抛射的物质快速向外运动,在赤道面的两边各形成一个很大的 泡,从我们的角度来看,就成为两个大环套着一个小环。
在迅速向外膨胀,上面的照片分别拍自1994年2月,94年9月,95 年3月和96年2月,很明显,它在膨胀,并且已经分解成两部分,中间被 一条暗带隔开。残骸碎片以每小时大于800万公里的速度向外运动,首先 将和超新星的前身星在爆发以前所抛射出的物质想碰,这已经导致最近观测 到的射电和X射线的增强,当向外高速运动的碎片追上速度仅为3.2万公 里每小时的浓密气体环时,发生的撞击将使SN1987A再次光辉灿烂, 在可见光波段的亮度将要比现在增加上千倍,可能达到13等星的亮度,这 将在几年内发生,最重要的是届时我们可以了解到它的中心残留的是一个中 子星呢还是一个黑洞,让我们拭目以待吧。 |
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