超新星SN1987A残骸中发现新天体——“脉冲星风星云” _科学

科学家对临近矮星系中的一颗死亡恒星留下的残骸进行了观测分析。此处图像所示为这一超新星遗迹的内侧碎屑轮廓，由哈勃空间望远镜拍摄(绿色/蓝色)，图像上方叠加由ALMA望远镜阵列在345 GHz波段获取的图像(红色/橘色) 。

这些图像展示的是对超新星遗迹1987A进行的最新观测情况。右侧底部的图像由5个不同波段的图像数据叠加而成。这样做的目的是可以判断其中是否存在脉冲星风星云。

这里的图像展示的是这一超新星遗迹的不同视角影像。左侧是2010年时由哈勃望远镜拍摄的图像SN1987A；中间的图像则是“澳大利亚望远镜紧凑阵列”(ATCA)的观测结果；右侧图像则是对这一超新星遗迹内部疑似脉冲星的所在位置示意。
（报道）据新浪科技（晨风）：英国《每日邮报》报道，天文学家们近日对一个银河系附近的矮星系中的一颗死亡恒星进行了分析，以期能够更好地理解超新星现象，观测的结果显示这里似乎正在形成一个新的天体。
研究组相信他们正目睹的新天体便是所谓的“脉冲星风星云”(pulsar wind nebula) ，它似乎正从死亡恒星的灰烬中逐渐显现，这一结果也解释了这一恒星死亡之后留下的残骸为何具有如此奇特的形状。
天文学家此次研究的超新星对象即是著名的SN1987A，它最早是在1987年由南半球的天文学家们最先观测到的。这个超新星发生的位置位于大麦哲伦星系的边缘，距离地球约16.8万光年。在目击此次超新星爆发25年之后，一个由澳大利亚天文学家领衔的研究小组开始使用位于澳洲和南美洲国家智利境内的射电天文望远镜对这次爆发留下的残骸体开展观测。
这项研究工作的首席科学家，西澳大利亚大学的格罗凡尼·扎纳尔多(Giovanna Zanardo)博士表示：“通过将两地的望远镜所获得的数据相结合，我们能够分辨出超新星冲击波结构发出的辐射。”他说：“这一点很重要，因为这意味着我们可以区分出观测中出现的不同辐射并搜寻那些来自新天体的辐射信号，这种新天体可能形成于死亡恒星的核区塌缩过程。这就像是对一颗死亡恒星做法医学检查。”
利用澳洲和南美两地射电望远镜的观测数据，科学家们发现某些从未见过的信号，其位置就在死亡恒星的核心部位。
扎纳尔多博士表示：“这可能是一个脉冲星风星云，由一颗高速旋转的中子星或脉冲星驱动。天文学家们自从1987年之后便一直在苦苦寻找它。”他说：“这真是非常令人兴奋，只有使用如Alma以及升级版的Atca等大型望远镜设备，我们的视线才能穿过死亡恒星爆发时留下的大量碎屑物，并窥视其背后隐匿的情景。”这里提到的Alma是指位于智利境内的“阿塔卡马毫米波/亚毫米波天线阵列”，而Atca则是指“澳大利亚望远镜紧凑阵列” 。
近期发表的其他一些研究结果同样尝试对围绕超新星存在的一些长期悬而未决的谜团进行解答。
自从1992年以来，研究人员便发现这一超新星遗迹一侧发出的射电波段辐射要比另一侧更明亮。为了解决这一谜团，另一位来自西澳大利亚大学的研究人员托比·波特(Toby Potter)博士发展了一种详细的3D模型，用以描述快速扩张的超新星冲击波。
波特表示：“通过将不对称性引入超新星爆发过程，并调节其周围环境中气体性质参数，我们能够重现实际超新星观测中的诸多现象，如在射电波段图像中观察到的单侧不对称性。”
时间演化模型显示这一超新星爆发遗迹的东侧冲击波扩展速度要比另一侧更快，在此过程中产生也相应产生了相比另一侧更多的射电波段辐射。而当这一冲击波与赤道物质环发生碰撞时，这一效果便更加明显地现象出来，正如哈勃空间望远镜所拍摄的这一超新星图像所显示的那样。
波特表示：“我们的模拟结果预测认为，运行速度较快的冲击波将会首先突破物质环。当这一情况发生时，这种射线波段辐射的不对称性预计将会减弱，甚至交换位置。”
【超新星SN1987A残骸中发现新天体——“脉冲星风星云”】他说：“我们的模型与实际观测之间的吻合度相当高，这就意味着我们现在已经有了对扩张中的超新星残骸物理状况的相当了解。我们开始了解围绕超新星存在的周边环境物质组成情况，而这是整个拼图游戏中的重要一块，将帮助我们揭开SN1987A超新星遗迹的形成之谜。”