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主題: 發現第谷超新星爆發前確為雙星的新證據 作者: Skyray 於 2011-05-06 03:32:24 引用自臺北天文館之網路天文館網站
http://tamweb.tam.gov.tw/bew/TW/content.asp?mtype=c2&idx=501 (http://tamweb.tam.gov.tw/bew/TW/content.asp?mtype=c2&idx=501) (http://tamweb.tam.gov.tw/bew/tw/item_img/7/tycho2.jpg) 天文學家利用錢卓X射線觀測衛星（Chandra X-ray Observatory）觀察第谷超新星（Tycho supernova），不僅發現超新星是如何爆炸的，而且還發現伴星在這場強烈爆炸後仍存活的強烈證據。 第谷超新星是丹麥天文學家第谷（Tycho Brahe）於1572年在仙后座中發現的，因而稱之，也可用發現年份稱為SN 1572。第谷超新星是所謂的Ia型超新星，距離地球約13,000光年；因天文學家認為Ia型超新星爆發後最亮的亮度幾乎相同，因此可用來做為測量天體距離的工具，尤其是那些距離比較遙遠的星系等。從Ia型超新星的測量結果，天文學家發現宇宙正在加速膨脹，因而引發宇宙中充滿與重力相反、具有斥力的暗能量之論。 中國科學院高能物理研究所盧方軍（Fangjun Lu）等人利用錢卓觀測資料，研究第谷超新星殘骸中一道明亮的X射線光弧（X-ray arc，在右上圖中，第谷超新星殘骸的左下角）。證據顯示這道光弧應該是白矮星爆發時產生強烈衝擊波，將伴星表面物質向外吹出所造成的。在這幅影像中，低能X射線以紅色表示，中等能量X射線以綠色表示，藍色部分則是衝擊波中的極高能電子所發出的高能X射線。 天文學家對於Ia型超新星爆發的原因，始終不是非常瞭解，因為這些天體在爆發之前，只是宇宙遙遠距離外的小光點，無法清楚的顯現到底是什麼原因觸發了爆發。其中一個流行的理論版本，認為Ia型超新星與兩顆白矮星合併事件有關，如果此理論為真，則不應有伴星存在，或伴星物質被吹走的證據。另一個理論版本則認為：白矮星不斷從尚為正常恆星的伴星處掠奪質量，直到熱核反應發生為止。上述這兩種理論都可能在不同情況下發生，不過根據錢卓的觀測結果，第谷超新星的狀況應屬於後者。 此外，第谷超新星的研究結果顯示恆星們可是會反抗的！因為這場超新星爆發並沒有將伴星的物質吹走多少。先前以光學望遠鏡研究的結果顯示超新星殘骸中有一顆恆星，其移動速度比鄰近恆星還快很多，而且就位在爆炸現場附近，天文學家認為就是被震走的那顆伴星。從資料看來，這顆星幾乎毫髮無傷，但在爆炸發生時也曾回敬一腳，爆炸威力加上回敬一腳的反彈威力，才使得這顆伴星快速地遊走於太空中。 光弧的形狀與超新星殘骸中其他特徵均不同。其他超新星殘骸內的特徵還包含最近才公布、因宇宙線加速而形成的條紋等（請參見天文新知2011.03.27 超新星殘骸條紋構造提供最高能宇宙線來源的直接證據）。從X射線光弧和可能為伴星的特性，盧方軍等人估算超新星爆發之前，這對雙星的軌道運動週期約為5天，兩星之間相距約為百萬分之一光年，比地日距離的1/10還小。相較之下，超新星殘骸寬達20光年，可就大得多了。 而從超新星殘骸的X射線影像可見：鄰近光弧處似乎有個「陰影」，這些科學家認為應是超新星爆炸的威力從伴星處剝奪的物質所投射出的錐狀影子。這些被爆炸剝奪的物質可證明第谷超新星發生原因的確是前述第二個理論版本：白矮星掠奪伴星物質所造成。在盧方軍等人的研究之前，雖然已經有天文學家猜測發生原因是白矮星雙星，不過這卻是頭一回有相關的關鍵證據來證明。 資料來源：http://www.chandra.harvard.edu/press/11_releases/press_042611.html, 2011.04.26, KLC (http://tamweb.tam.gov.tw/bew/tw/item_img/1/tycho2_ill_labeled.jpg) |