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新年双响炮:剑鱼座30 B至少发生过两次超新星爆炸

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新发布的这幅壮观的合成图像,展示的是一大片太空区域,在过去的800万到1000万年间,恒星持续不断地在这片区域诞生。在这个由绚丽多彩的气体云组成的复杂宇宙景观的中心,有一个超新星遗迹。这个被称为剑鱼座30 B的遗迹可能包含至少两颗爆炸恒星的遗迹。整幅图像充斥着错综复杂的云层和成片的过热气体。图像左上角是厚厚的珊瑚粉色和葡萄酒色云层,质地类似棉花糖;在右下角和右上角,则是一个深红色的云网,就像漂浮在水中的浓稠红色糖浆条纹;整个图像中似乎都有一层飘忽不定的蓝色云层,但左下方最为明显,因为那里没有垒叠起来的气体;发亮的粉色、橙色和紫色光斑点缀着整个画面,这些光斑代表着恒星。画面中央是一团明亮的紫色和粉红色云团,上面闪烁着耀眼的白点,还带有闪电般的条纹,这就是剑鱼座30 B,它被钱德拉望远镜识别出的一个微弱的X射线壳层所勾勒。在这个超新星遗迹内部,存在高能激波和从脉冲星上吹走的粒子风。
X射线:NASA/CXC/Penn State Univ./L. Townsley et al.
光学数据:NASA/STScI/HST
红外线:NASA/JPL/CalTech/SST
图像处理:NASA/CXC/SAO/J. Schmidt, N. Wolk, K. Arcand
这幅纷繁绚丽的图像包含了多种类型的光线,展示了一个名为剑鱼座30 B(30 Doradus B,30 Dor B)的超新星遗迹(supernova remnant,SNR),这里曾经发生的超新星爆炸事件不止此前认为的一次,而是至少有两次。剑鱼座30 B是一片更大的太空区域的一部分,在过去的800万到1000万年里,恒星持续不断地在这片区域诞生,这一绚烂复杂的宇宙景观,包含了暗淡的气体云、年轻的恒星、高能的激波和过热的气体,位于距地球16万光年远的大麦哲伦云(Large Magellanic Cloud)中。

剑鱼座30 B的这幅新图像由多台望远镜的多种类型光数据结合而成,包括美国航空航天局(NASA)钱德拉X射线天文台(Chandra X-ray Observatory)的X射线数据(紫色)、智利布兰科望远镜(Víctor M. Blanco Telescope)的光学数据(橙色和青色)以及NASA斯皮策空间望远镜(Spitzer Space Telescope)的红外数据(红色)。NASA哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)的光学数据也以黑白两色添加其中,以突出图像中的锐利特征。

利用钱德拉望远镜对剑鱼座30 B及其周边地区超过200万秒的观测数据,中国台湾大学陈韦安所领导的天文学家团队对这片区域进行了分析。他们发现了一个微弱的X射线壳层,直径约为130光年。(作为参考对比,距离太阳最近的恒星大约距离我们4光年之远。)钱德拉的数据还显示,剑鱼座30 B中存在由脉冲星产生的粒子风,形成了所谓的脉冲星风云(pulsar wind nebula)。

结合哈勃望远镜和其他望远镜的数据,研究人员确定,没有任何单一的超新星爆炸可以解释目前观测到的现象。在剑鱼座30 B中心看到的脉冲星和明亮的X射线都可能是大约5000年前一颗大质量恒星坍缩后的超新星爆炸产生的。然而,更大的微弱X射线壳层太大了,不可能是由同一颗超新星产生的。研究团队认为,剑鱼座30 B至少发生过两次超新星爆炸,X射线壳层是由5000多年前的另一颗超新星产生的,此外,这里过去还可能发生过更多的超新星爆炸。

这一结果有助于天文学家进一步了解大质量恒星的生命演化及其超新星爆炸的影响。

陈韦安领导的这项研究描述了上述结果,已于近期发表在《天文期刊》(The Astronomical Journal)上。论文的共同作者包括来自中国台湾“中研院”天文及天文物理研究所的李传睿、朱有花、上田周太朗、王国松、吕圣元,以及台湾大学的陈柏安。

NASA马歇尔航天飞行中心(Marshall Space Flight Center)负责管理钱德拉计划。史密松天体物理天文台(Smithsonian Astrophysical Observatory)的钱德拉X射线中心(Chandra X-ray Center)在马萨诸塞州的剑桥控制科学运行,在马萨诸塞州的伯灵顿控制飞行运行。

想要了解更多钱德拉图像、多媒体和相关资料,请访问:

https://www.nasa.gov/mission/chandra-x-ray-observatory/

参考来源:
https://www.nasa.gov/image-article/nasa-telescopes-start-the-year-with-a-double-bang/