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NASA的钱德拉X射线天文台（Chandra X-ray Observatory）最近观测了一个超新星遗迹。这个超新星遗迹的形状提供了线索，让天文学家对发生大约4500年前的这场恒星爆炸事件有所了解。天文学家正试图确定产生这种恒星爆炸的确切机制。 被称为超新星遗迹的天体，是爆炸的恒星留下的残骸，由于温度极高而发出明亮的X射线，因此NASA的钱德拉天文台刚好是研究这些天体的有力工具。这个超新星遗迹被称为G299.2-2.9（以下简称G299），位于我们的银河系以内，但从地球这个角度看过去，钱德拉拍摄的新图像看上去就像是一朵美丽的鲜花。 G299是一颗Ia型超新星留下的遗迹。天文学家认为，Ia型超新星是白矮星发生的失控的热核爆炸，这个过程将轻元素聚变成重元素，从而释放出大量的能量。这样的爆炸发生在白矮星拥有伴星的情况下。如果这颗白矮星的伴星是一颗普通的、类似太阳的恒星，当白矮星从它的伴星上偷取了太多的物质之后，就可能变得不稳定从而发生爆炸。如果白矮星的伴星是另外一颗白矮星，那么当这两颗恒星最终合二为一时，也可能触发爆炸。（最近，天文学家刚发生了一对可能会在7亿年后合二为一发生爆炸的白矮星双星，详见《发现白矮星双星，注定会合二为一》。） 无论触发机制是什么，天文学家很久以前就知道，Ia型超新星的亮度相当一致，都极其明亮，通常会比它们所在的整个星系还要明亮。这一点非常重要，因为科学家可以把这些天体当作宇宙里的标准灯塔，让他们能够精确测量几十亿光年以外星系的距离，进而测定宇宙膨胀的速度。 传统的Ia型超新星模型通常预言，这些爆炸应该是对称的，在膨胀过程中会产生出一个近乎完美的球形遗迹。观测也表明，与大质量恒星坍缩产生的其他类型超新星遗迹相比，Ia型超新星的遗迹更加对称——这也支持了那些模型的预言。 然而，天文学家也发现了一些Ia型超新星，它们的爆炸或许不像先前认为的那么对称。G299可能就是Ia型超新星里此种另类的例子之一。利用钱德拉天文台的长时间观测，科学家发现这颗爆炸恒星的残骸正在不同的速度朝不同的方向膨胀。 在这张新的X射线图像中，红色、绿色和蓝色分别用来表示钱德拉天文台观测到的低能、中能和高能X射线。中能X射线包含了铁元素的发射线，高能X射线则包含了来自硅元素和硫元素的发射线。这些X射线的数据被叠加在地面望远镜2MASS巡天项目拍摄的红外图像之上，显示出了这片天区的恒星。 通过对X射线图像所做的细致分析，科学家发现G299存在几处明显的不对称性。举例来说，超新星遗迹中心点上方铁和硅的含量比值，就要比中心点下方稍大一些。从这张照片中就能看出这一差异——这种宇宙之花上半部分更绿一些，而下半部分要更蓝一些。此外，这个遗迹的右侧有部分区域明显被拉长了一截。在这一区域，铁和硅的含量比值与遗迹下半部分类似。 钱德拉X射线数据中的这些模式表明，这颗Ia型超新星产生的爆炸可能极其不平衡。也有可能爆炸本身是对称的，只不过遗迹在向外膨胀的过程中遭遇到了不均匀的介质。不管最终如何解释，对G299及其他类似天体的观测已经向天文学家表明，如此美丽的宇宙之花其实也可以千差万别。 分析这些结果的论文近期被发表在《天体物理学报》（The Astrophysical Journal）上。（编辑：Steed） |
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钱德拉X射线天文台拍摄的超新星遗迹G299。图片来源：钱德拉X射线天文台
