壮观的图像告诉我们超新星中产生了哪些元素

仙后座 A 的 X 射线光彩尽收眼底。 NASA/CXC/SAO
美国宇航局的钱德拉望远镜拍摄了一系列深入观察仙后座 A 是一颗距离我们约 11,000 光年的超新星遗迹。X 射线望远镜被用来研究宇宙爆炸产生了哪些元素以及现在正在喷出哪些元素。
超新星将组成原恒星的元素加热到高达 5000 万摄氏度。这导致元素发出明亮的光芒,发射出 X 射线。钱德拉能够记录硅(红色)、硫(黄色)、钙(绿色)和铁(紫色)的分布,并估计恒星在超新星爆发前产生了多少每种元素。每种元素在 X 射线中都有特征波长,因此天文学家知道他们看到的就是这些元素。
仙后座 A 抛出了相当于约 20,000 个地球质量的硅和约 10,000 个地球质量的硫。它还释放出足够的铁,可以铸造出 70,000 个由这种金属制成的地球。虽然这些数字对我们来说是巨大的,但这些元素都不是迄今为止最丰富的。
这颗超新星的主要成分是氧气——仙后座 A 中的氧气足以与三个太阳的质量相匹配。氧气的 X 射线辐射跨越了几个 X 射线波长,因此不可能创建爆炸的“仅氧气”视图。正如人们所预料的那样,它的分布遵循冲击波。
天文学家还在仙后座 A 中探测到了碳、氮、磷,当然还有氢,这表明制造 DNA超新星遗迹中存在着。“我们是由星尘组成的”不仅仅是一句俗话,我们体内的元素确实来自垂死的恒星。所有这些元素有朝一日会形成行星、小行星,甚至可能是生物,它们目前正以每秒超过 4,000 公里(2,500 英里)的速度远离恒星核心。
科学家们还不能确定这次爆炸的确切日期,一般认为它的光在 1680 年左右首次到达地球。仙后座 A 的前身恒星估计是太阳质量的 16 倍,但在其巨大阶段吹散了大部分物质。当它坍缩成超新星时,它的质量只有太阳的 5 倍。