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1 # 新知LLT
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2 # 劉德華
超新星爆發時,恆星的外層向周圍空間迅猛地丟擲大量物質﹐這些物質在膨脹過程中和星際物質互相作用,形成絲狀氣體雲和氣殼,遺留在空間,成為非熱射電源,這就是超新星遺蹟。超新星遺蹟可以算作行星狀星雲的一種,但在物理特性上又和普通的行星狀星雲有所不同。
大多數超新星遺蹟有著絲狀的亮雲或殼層。根據自行和視向速度得知,絲狀物都沿徑向向外膨脹,不同的絲狀物有不同的膨脹速度。例如仙后座A內就有快速運動(6000公里/秒)和慢速運動(30公里/秒)的絲狀物。觀測絲狀物的光譜可得到其密度﹑溫度和化學組成等資料。
蟹狀星雲是有名的超新星的遺蹟。產生這個星雲的超新星爆發於1054年,有很多人觀察到了這個星雲的產生,並被中國古代的天文學家記載下來。恆星的殘骸可演化為中子星、白矮星或黑洞。1976年D.H.克拉克等所列的射電源表中有120個超新星遺蹟﹐絕大部分是銀河系內的射電源。
根據各種射電波段上的亮溫度分佈的顯示,超新星遺蹟都具有殼層結構,即源的外層輻射強,向內迅速減弱。很多人為,超新星遺蹟的輻射性質是相對論性電子的同步加速輻射。1960年,什克洛夫斯基首先根據這種非熱輻射機制指出,超新星遺蹟的表面亮度Σ和直徑d間存在著Σd的演化關係(是負值常數﹐有人取為-4.0),並準確地預言了仙后座A射電源流量密度隨時間遞減的規律。超新星遺蹟的輻射是偏振的,但偏振度不大,對應的磁場強度一般在1010高斯的量級上。
我們可以按照超新星遺蹟的形態,將它們大致分為三類:亮殼型(S型)、實心型(F型)和複合型(C型)。超新星遺蹟的三種類型發生的物理過程有很大不同。下面我們一一介紹。
殼層型超新星遺蹟最明顯的特點是具有殼層結構,中央沒有致密天體的輻射源。在發現的超新星遺蹟中,這是最普通的,也是數量最多的,佔到80%以上。例如著名的第谷超新星(SN1572)、開普勒超新星(SN1604)、SN1006的遺蹟都屬於這種型別。它的殼層結構反映了超新星爆發時拋射出的物質與周圍星際介質的相互作用。其光譜在X射線和光學波段大多具有熱輻射的形式,在射電波段表現為非熱冪率譜。
實心型超新星遺蹟因為它的原型是著名的蟹狀星雲,所以又稱類蟹狀星雲型。這一類超新星遺蹟是沒有殼層結構,中央具有致密天體提供能量,其光譜在X射線和射電波段上均表現為非熱冪率譜,是相對論性電子的同步輻射產生的。在20世紀70年代以前,這類超新星遺蹟只發現了蟹狀星雲一個,20世紀70年代以後陸續發現3C58等也屬於此型別。
複合型超新星遺蹟結合了殼層型和實心型的特點,既具有提供能量的中央緻密天體,又具有拋射物與星際介質作用形成的殼層結構,典型的天體是船帆座超新星遺蹟。這一類超新星遺蹟又可以分為熱型和實心型兩類,熱型在射電波段表現為殼層狀,在X射線波段表現為實心狀;實心型在射電和X射線波段都表現為實心形態。
實心型和複合型超新星遺蹟都可以視作是由Ⅱ型超新星爆發產生的,其中心緻密源是引力塌縮形成的,外部是否存在殼層主要取決於星際介質的密度。
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當然是利用光學望遠鏡。透過它們的遺骸中由高溫形成的光譜線中的各種元素進行光學分析,然後地面計算機透過傳輸回的影象和資料再按照它們的物理性質和化學成分進行分類的。