恆星演化與死亡
超新星遺跡
一場超新星在幾週內爆發又淡去,但它拋入太空的碎屑會逗留數萬年,一邊向外犁進一邊發光。這團膨脹的、被塑形的破碎恒星殘骸,就是超新星遺跡——爆炸長久存續的餘波,一層纏繞而美麗的熾熱氣體與塵埃之殼,鋪展開好幾光年。如果說超新星本身是一道短暫的閃光,那麼遺跡就是它在星系上留下的、緩緩展開的傷疤。
遺跡是爆炸拋出的物質撞進周圍氣體的產物。激波以每秒數千公里向外飛馳,像掃雪機一樣把星際氣體掃攏,加熱到數百萬度,於是它不僅在可見光裡發光,也在X射線和無線電波段發光。被激波捲住的帶電粒子被甩到極高的能量,成為宇宙射線,並通過同步輻射在無線電波段發光。歷經數千年,這層殼膨脹、減速、冷卻,最終又併回普遍的星際介質——一個遺跡在消散之前可以長到幾十光年寬。
超新星遺跡之所以重要,是因為它們正是一顆恒星製造的元素最終被攪回星系的地方,也是氣體被攪動、加熱、為下一代恒星播種的地方。它們還是星系的主要粒子加速器,很可能是大多數宇宙射線的來源。而在一個核心坍縮遺跡的中心,往往坐落著被壓碎的恒星核心——一顆中子星或脈衝星——那是爆炸留下的緻密屍骸。蟹狀星雲,源自一場公元1054年看到的超新星,是教科書式的範例,至今仍在發光,仍靠它中心那顆自轉的中子星供養。
中國和阿拉伯的天文學家在公元1054年記錄下一顆明亮的「客星」,亮到連續幾週白天都能看見。今天,那場爆炸就是蟹狀星雲,一個約六光年寬、仍在膨脹的遺跡,核心有一顆飛速自轉的脈衝星——那是死去恒星裸露的屍骸。
超新星遺跡是一場恒星爆炸留存數千年的、發光而膨脹的殘骸。
遺跡指的是膨脹的碎屑和激波,而不是那個緻密的屍骸——中心的中子星或黑洞是另一個獨立的天體。遺跡會發光數萬年,然後消散;它並非永久存在。
又稱
另見