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觀測超新星殘骸

摘自《環球科學》

當一顆白矮星從附近軌道上的伴星中吸取到足夠多的物質時,就會發生la型超新星核聚變。這個過程會噴射出新合成的元素,並與星際氣體混合,最終形成恆星和星系。但是,天體物理學家始終不清楚引發這一過程的具體條件。

伊沃·賽騰扎爾是澳大利亞堪培拉大學的天體物理學家,他和同事利用升級後的智力甚大望遠鏡,為這些超新星碎片建立了史無前例的三維化學動態圖。

觀測超新星殘骸

在超新星爆炸事件中,重元素會超音速從白矮星的核心射出。這個過程會形成一陣衝擊波,向外席捲周圍的星際氣體和塵埃;另一陣衝擊波則向後反彈,回到爆炸的碎片中,最終將噴射出物質加熱到能夠釋放x射線的溫度。透過這些x射線訊號,科學家就能瞭解超新星殘骸的組成——但是目前的x射線分析儀還無法檢測超新星的噴出物。

賽騰扎爾的團隊利用甚大望遠鏡的可見光資料,以一種全新的方法分析了超新星殘骸。相關描述發表在2019年7月份的《物理評論快報》雜誌上。一些基本理論認為,la型超新星產生了宇宙中大部分的鐵元素。越處於超新星衝擊波後段產生的鐵,帶的電荷就越多,因此就會發出獨特波長的可見光。然而,這種型別的可見光太弱,在甚大望遠鏡最近這次升級以前,是探測不到的。

透過升級後的甚大望遠鏡,研究人員在大麥哲倫星雲的超新星殘骸內,觀測到了同心圓狀的帶電鐵環帶。透過分析帶電鐵環帶發出的光,科學家首次確定了la型超新星殘留物中向內衝擊波的速度。普頓大學的天文學家表示:“這項成果十分令人振奮,是新技術促成了這一點。要感謝新技術被精確的應到了需要它的研究中。