核心提示:1987A超新星前身天體是一顆藍超巨星,這是不對稱核坍縮超新星的經典,即一顆超大品質恆星由於自身品質不斷增加,導致自己陷入了自己的引力中,發生自身坍縮,這個過程引發了連鎖反應,導致了超新星爆發。
上一次地球上用肉眼可見的超新星也是400年前的事了,即1604年被觀測到的超新星爆發,形成了我們所看到的蟹狀星雲,因此肉眼可見的超新星,的確是非常罕見的,雖然超新星爆發在宇宙中並不是一個罕見的事件。
1987出現的超新星來自大麥哲倫星雲,這是一個銀河系周圍的小衛星星系,科學家將其命名為1987A超新星,現在該事件已過去30多年,我們也還未摸透這顆超新星的所有細節。可以肯定的是,1987A超新星爆發之後只有兩個結局:第一個是形成黑洞,另一個就是形成中子星,目前還沒有發現理論上存在的中子星。
關於未發現中子星的解釋基本得到了認同,因為1987A超新星遺蹟還處於緻密氣體包裹中,不太容易被觀測,同時中子星的狀態未知,有可能形成還沒有被發現的夸克星,也有可能正在形成黑洞。但關於1987A超新星的前身天體的研究就非常有意思了,這就是一個宇宙命案現場,我們要反推回去找真相,到底是什麼天體爆發形成了1987A超新星。最新的研究指出,1987A超新星前身天體是一顆藍超巨星,這是不對稱核坍縮超新星的經典,即一顆超大品質恆星由於自身品質不斷增加,導致自己陷入了自己的引力中,發生自身坍縮,這個過程引發了連鎖反應,導致了超新星爆發,摧毀了藍超巨星的最外層物質。形成1987A超新星的藍超巨星半徑不超過太陽的25倍,遠比紅超巨星小(可達到太陽半徑的200至800倍),但也足以將自己“點燃”,形成超新星。
圖片解讀:超新星1987A的合成影象,根據ALMA射電望遠鏡的資料,圖中紅色代表殘骸中心新形成的塵埃。綠色和藍色部分是不斷擴大的衝擊波。
對1987A超新星殘骸進行分析時發現,藍超巨星在爆發時,其核心的放射性鎳物質團塊在核坍縮時形成,並且以每秒4000公里的速度噴射出去。這個噴發機制是如何實現的,一直是個謎,但科學家發現宇宙有一種機制可以將物質加速到每秒4000公里,雖然低於光速每秒30萬公里,但也具有相對論效應,放射性鎳物質團塊上的時間也變慢了。有一種理論認為,1987A超新星爆發能夠將放射性鎳物質團塊加速到每秒4000公里,這說明其前身天體應該有兩個,即一顆紅超巨星與一顆處於主序星階段的伴星合併,形成了一顆藍超巨星,更大的品質意味著爆發能量更大,可以推動放射性鎳物質團塊以更快的速度噴射。
1987A超新星殘骸帶給我們的還不止關於爆發機制上的謎團,科學家還發現殘骸周圍出現了大量塵埃,這說明超新星爆發會產生大量的塵埃,這個現象在星系演化機制上非常有幫助,解釋了塵埃到底從哪裡來的問題。現在我們知道,早期宇宙中的超新星爆發形成了大量的塵埃,這些塵埃中就包含著大量的重元素,我們的太陽系在誕生之前也得益於大量塵埃的聚集,形成了我們今天看到的太陽和八大行星。
圖片解讀:超新星1987A的位置,距離我們16萬光年外的大麥哲倫星雲