揭秘恒星S亡时形成的壮丽景象

sunbk16 · 发表于 2015-1-24 05:59:18

　　超新星爆发是宇宙中天体重生的一个标志之一。

　　我们已经知道现代宇宙的许多物质来自超新星爆发，来自伦敦大学的研究人员 Mikako Matsuura认为超新星爆发释放了大量物质，而且还会产生一些此前所没有的物质。因此宇宙中超新星的爆发也意味着“重生”，这些宇宙尘埃有助于未来新的恒星形成，也可以作为形成未来“地球”的原材料。
　　阿塔卡马大毫米亚毫米阵列可观测到超新星1987 a尘埃云情况。

　　早期宇宙中尘埃物质主要来自超新星爆发，但是现在这方面的证据缺乏，在一些年轻的遥远天体系统尘埃云中该现象也不是非常明显，这使得科学家试图获得这方面的观测数据。现在一个天文学家小组通过阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）望远镜对超新星1987 a的残骸进行详细的观测。
　　射电天文研究所观测到超新星1987 a的高分辨率射电图像。

　　超新星1987 a残骸距离我们大约16万光年，这场灾难·X·的爆发光线在1987年2月份抵达地球，科学家认为这颗超新星爆发后其中将携带氧、碳、硅等元素。此前可以也通过红外观测设备对超新星1987 a进行调查，早些时候科学家的观测时间是爆发后的第一个500天，结果只发现少量的炙热尘埃，但是通过最新的观测技术，可以将一些温度较低的尘埃显示出来，科学家估计其中大约有25%的太阳质量为“新生”的尘埃。

　　科学家首次发现超新星1987 a残骸中的可形成新天体系统的尘埃云。

　　科学家还在超新星1987 a残骸中发现了碳氧化物和硅氧化物，超新星1987 a残骸是一个特殊的地方，因为其周围并不存在复杂的环境，爆发周围空间较为简单，没有更多的引力相互作用。因此我们可以看到超新星1987 a爆发后物质抛射的情景，但是来自阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列的数据第一次揭开了其中“隐藏的物质”，此前科学家并不知道该残骸中还有许多未发现的奥秘。
　　超新星1987 a是一次距离我们较近超新星爆发事件。

　　超新星1987 a是出现在现代距离我们年代非常近的超新星爆发事件，其位于的麦哲伦星云是银河系附近的一个卫星星云，来自美国宇航局的哈勃空间望远镜也拍摄过超新星1987 a的残骸。超新星爆发（Supernova explosion）对于自引力系统来说，需要减少能量来增加动能，以提高温度。因此，人们称自引力系统为“负热容”系统，它们是不稳定的。

　　当有的恒星核燃料耗尽后，它们不但不冷下来，反而在急剧的坍缩过程中产生大量的光和热，这就是天文上观测到的超新星爆发。超新星爆发就是一颗大质量恒星的“暴S”过程。在恒星演化的后期，星核和星壳彻底分离的时候，往往要伴随着一次超级规模的大爆炸，这种爆炸都极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。

　　尽管超新星非常的明亮，但是超新星爆发的能量仅仅是整个事件能量释放的冰山一角。理论预言当爆发恒星的铁核坍缩成中子星或者黑洞时，中微子带走了绝大多数的引力结合能。对超新星1987A的中微子观测证实了这一预言。通常情况下，总能量中只有1%转化成了喷出物的动能，而其中又只有很少的一部分转化成了电磁辐射。

　　当高能光子把铁核团打碎成单个粒子和核子（质子和中子）时，恒星的铁核就会出现引力不稳定。这时，核子和自由质子就会俘获电子，进而使压力大幅度下降，而且产生大量的中微子。后者可以毫无阻碍的离开恒星，直到密度上升为止。在1秒钟之内，恒星内部核区就会坍缩至核密度，但是由于核子简并和核力排斥作用会阻止其进一步的坍缩。

　　尽管超新星非常的明亮，但是超新星爆发的能量仅仅是整个事件能量释放的冰山一角。理论预言当爆发恒星的铁核坍缩成中子星或者黑洞时，中微子带走了绝大多数的引力结合能。对超新星1987A的中微子观测证实了这一预言。通常情况下，总能量中只有1%转化成了喷出物的动能，而其中又只有很少的一部分转化成了电磁辐射。

　　当高能光子把铁核团打碎成单个粒子和核子（质子和中子）时，恒星的铁核就会出现引力不稳定。这时，核子和自由质子就会俘获电子，进而使压力大幅度下降，而且产生大量的中微子。后者可以毫无阻碍的离开恒星，直到密度上升为止。在1秒钟之内，恒星内部核区就会坍缩至核密度，但是由于核子简并和核力排斥作用会阻止其进一步的坍缩。