恒星演化与死亡
超新星遗迹
一场超新星在几周内爆发又淡去,但它抛入太空的碎屑会逗留数万年,一边向外犁进一边发光。这团膨胀的、被塑形的破碎恒星残骸,就是超新星遗迹——爆炸长久存续的余波,一层缠绕而美丽的炽热气体与尘埃之壳,铺展across好几光年。如果说超新星本身是一道短暂的闪光,那么遗迹就是它在星系上留下的、缓缓展开的伤疤。
遗迹是爆炸抛出的物质撞进周围气体的产物。激波以每秒数千公里向外飞驰,像扫雪机一样把星际气体扫拢,加热到数百万度,于是它不仅在可见光里发光,也在X射线和射电波段发光。被激波卷住的带电粒子被甩到极高的能量,成为宇宙射线,并通过同步辐射在射电波段发光。历经数千年,这层壳膨胀、减速、冷却,最终又并回普遍的星际介质——一个遗迹在消散之前可以长到几十光年宽。
超新星遗迹之所以重要,是因为它们正是一颗恒星制造的元素最终被搅回星系的地方,也是气体被搅动、加热、为下一代恒星播种的地方。它们还是星系的主要粒子加速器,很可能是大多数宇宙射线的来源。而在一个核心坍缩遗迹的中心,往往坐落着被压碎的恒星核心——一颗中子星或脉冲星——那是爆炸留下的致密尸骸。蟹状星云,源自一场公元1054年看到的超新星,是教科书式的范例,至今仍在发光,仍靠它中心那颗自转的中子星供养。
中国和阿拉伯的天文学家在公元1054年记录下一颗明亮的“客星”,亮到连续几周白天都能看见。今天,那场爆炸就是蟹状星云,一个约六光年宽、仍在膨胀的遗迹,核心有一颗飞速自转的脉冲星——那是死去恒星裸露的尸骸。
超新星遗迹是一场恒星爆炸留存数千年的、发光而膨胀的残骸。
遗迹指的是膨胀的碎屑和激波,而不是那个致密的尸骸——中心的中子星或黑洞是另一个独立的天体。遗迹会发光数万年,然后消散;它并非永久存在。
又称
另见