這顆令人難以置信的超新星正在像太空中的蒲公英一樣膨脹

公元 1181 年，天空爆炸了。

嗯，天空的一部分– 一個虛無的針刺突然綻放出可見度，一個新的、暫時的'客座 STAr'在仙后座中，中國和日本的天文學家觀察和記錄了數月。

那顆恒星是一顆超新星，一顆死去的白矮星的猛烈噴發從雙星伴星那里積累了如此多的質量，以至于超過了它臨界質量并炸毀了它的堆棧。這是人類歷史上為數不多的此類記錄事件之一，是試圖了解超新星遺跡隨時間演變方式的重要實驗室。

然而，白矮星噴出的物質直到 2013 年才被發現，它以球形結構從超新星的位置擴展開來，這是一顆名為 Pa 30 的超新星殘骸。2023 年，天文學家發現球體內部有微弱的細絲，就像連接噴出物和中心白矮星的輻條。

現在，這些細絲已經用 Keck Cosmic Web Imager （KCWI） 繪制了地圖，并測量了它們的速度，為我們提供了一張新的三維地圖，顯示仍在向太空爆炸的超新星殘骸，就像蒲公英的頭部已經播種一樣。

“超新星殘骸的標準圖像就像煙花表演的靜態照片，”說物理學家克里斯托弗·馬丁加州理工學院。“KCWI 為我們提供了更像'電影'的東西，因為我們可以測量爆炸余燼從中心爆炸向外延伸時的運動。”

公元 1181 年的超新星名為 SN 1181，即使在超新星中也是罕見的。在 Ia 型超新星中，白矮星吸食了太多的物質，超過了臨界質量極限，并以足夠的能量爆炸來摧毀恒星。但是在 Pa 30 的中心仍然有一顆白矮星。

留下“僵尸”恒星的 Ia 型超新星被稱為 Iax型，這就是我們在 SN 1181 中看到的。天文學家認為，該事件不是從雙星伴星向白矮星的典型質量轉移，而是兩顆白矮星的合并，所以這很簡潔。

在哈佛和史密森天體物理中心的天文學家蒂姆·坎寧安的帶領下，一組科學家在夏威夷的凱克天文臺使用KCWI儀器詳細繪制了超新星遺跡的地圖。Pa 30 正在做什么的準確地圖現在可以幫助天文學家重建過去的樣子。

關鍵是光源移動時光源的變化方式。如果一團物質向我們移動，它發出的光的波長會向光譜中較短、較藍的一端略微模糊;來自遠離的物體的光被拉伸到更紅的一端。天文學家可以研究涂抹和拉伸的數量，并使用它來計算物體在太空中移動的速度。

這使 Cunningham 和他的團隊能夠計算出 SN 1181 噴射器的速度。他們確定這種物質正在以每秒約 1,000 公里（620 英里）的速度膨脹。而這塊拼圖讓他們能夠將爆炸倒回爆炸發生的時間。

“我們發現細絲中的材料正在以彈道方式膨脹，”Cunningham 說.“這意味著自爆炸以來，這種材料并沒有減慢或加速。從測得的速度來看，回顧過去，你可以精確地將爆炸精確到 1181 年。

這似乎確定了 SN 1181 和 Pa 30 之間的聯系。但這項研究也揭示了一些有待解開的新謎團。

該研究發現 Pa 30 沿我們的視線存在強烈不對稱的證據。這暗示超新星爆炸本身是不對稱的。而且在殘骸的中心有一個大空腔，圍繞著中心的僵尸星。目前也不清楚爆炸發生后細絲本身是如何形成的。

“反向沖擊波可能會將周圍的塵埃凝結成細絲，但我們還不知道，”Cunningham 說.“這個物體的形態非常奇怪和迷人。”

該研究已發表在天體物理學雜志快訊.

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