对宇宙中最著名的爆炸之一的新分析揭示了一种奇怪的不对称性。
天文学家发现,仙后座 A 超新星遗迹的部分内部星云并未均匀膨胀。
某些东西导致云的一部分移动,不是与其余物质一起向外移动,而是向内移动,回到爆炸源:反向冲击。
“西方的倒退可能意味着两件事,”天文学家雅科·温克说荷兰阿姆斯特丹大学的教授。
“超新星物质中的某个地方可能存在一个洞,一种真空,导致热壳突然向内局部移动。或者星云与某些东西发生了碰撞。”
仙后座 A 距离我们 11,000 光年,是银河系中最著名、研究最透彻的天体之一。这就是我们所说的超新星遗迹——大质量恒星爆炸后留下的不断膨胀的喷射物云。
仙后座 A 超新星被认为是在 1670 年代首次被观测到,照亮了天空,从那时起天文学家就一直在研究其遗迹。它是研究超新星演化的绝佳样本。
仙后座 A 的多波长图像 (NASA/JPL-Caltech)
仙后座 A 发出多种波长的光,由一个大的、大致球形的膨胀物质壳组成,很可能在超新星爆发之前随着恒星变得越来越不稳定而被喷射出来。
这种物质正在以每秒 4,000 至 6,000 公里(2,485 至 3,730 英里)的平均速度膨胀。
在他们的新研究中,Vink 和他的同事研究了钱德拉 X 射线天文台 19 年的 X 射线数据,以拼凑出遗迹随时间的变化情况。
他们发现贝壳内部区域西侧的一部分正在以每秒 3,000 至 8,000 公里的速度向内弹回。
他们还发现,同一截面壳体的外部冲击波正在加速。根据扩展激波的计算机模型,与某物的碰撞最初会导致激波前沿减速,然后加速:“正如我们测量的那样,”温克解释道。
仙后座 A 的地图显示了其测量到的膨胀。 (J.Vink/astronomie.nl)
那么冲击波会与什么碰撞呢?
我们从其他超新星遗迹中得知,恒星周围空间中的物质可以产生反向激波;例如,星际气体和尘埃较密集的区域,甚至是恒星在垂死挣扎时喷射出的先前移动速度较慢的物质壳。
就仙后座 A 而言,垂死恒星释放出的致密物质区域可能会产生部分外壳,以便残余物在向外膨胀时撞击到其中。
这也可能是短暂的结果沃尔夫-拉叶真正巨大的恒星经历的极端质量损失阶段,在恒星周围的空间中形成一个空洞。
我们实际上对创造仙后座 A 超新星遗迹的祖星了解不多。我们不知道它有多大、有多少年、或者它的光谱类型是什么。研究人员表示,这些结果可以提供一些线索。
“这里报告的激波动力学为祖先的晚期质量损失历史提供了重要线索,无论是由于偶发性质量损失而形成的部分不对称壳,还是由短暂的沃尔夫-拉叶相风产生的非球形空腔,或者甚至可能是两者的结合,”他们在论文中写道。
令人惊奇的是,像仙后座 A 这样的物体仍然在被深入研究,新的细节仍在被发现。新仪器当他们把目光转向这个物体时,我们只能期待更多的谜团在未来的岁月里被揭开。
该研究已被接收天体物理学杂志,并且可用于arXiv。