超新星殘留形狀揭示恆星爆炸模式(圖)

2009-12-28 22:14

據美國太空網報導，美國科學家近日通過一組超新星殘留的照片發現，超新星殘留的形狀與它的原恆星在數百年前爆炸時的模式有關。熱核爆炸形成的 "Ia"型超新星的殘留是均勻對稱的；而大質量恆星因內核崩塌爆炸所形成的"II"型超新星的殘留是不對稱的。這組照片由美國宇航局錢德拉X射線天文臺所拍攝，圖片中的殘留物都是超新星爆發後的產物，它們好似一朵朵炫麗的焰火照亮漆黑的太空。

科學家認為，雖然這些恆星爆炸已經過去了數百年，甚至可能是數千年，但是這些殘留物還是透露了它們爆炸時的信息。美國加州大學聖克魯茲分校科學家勞拉-洛佩茲領導了這項研究。洛佩茲介紹說，"這些超新星殘留看起來好像對最初的爆炸仍然有‘記憶'。人們利用X射線對這些超新星殘留的形狀進行系統地比較分析，這應該是第一次。"

根據恆星爆炸時的光譜屬性的不同，科學家們將超新星劃分出不同的類別。超新星主要有兩大類，它們分別是"Ia"型和"II"型。"Ia"型超新星是指它的原恆星是一個雙星系統。在這個雙星系統裡，一顆恆星從另一顆伴星上不斷吸取物質並積聚起來，直到質量達到極限併發生熱核反應。"II"型超新星則是大質量恆星內部崩塌所引發的劇烈爆炸的產物。

一般所觀測到的超新星殘留通常是由很久以前恆星爆炸後所遺留下來的。因此，科學家必須要採用另外的方法對這些原始超新星進行更準確、更細緻的分類。洛佩茲和研究團隊的同事們對銀河系和相鄰的大麥哲倫星系中的超新星殘留進行了觀測和研究。研究結果顯示，"Ia"型超新星爆發後通常留下較為均勻對稱的圓形殘留，而"II"型超新星殘留則呈現明顯的不對稱性。

當恆星不斷向太空噴射物質和能量時，它們會加熱附近的星際介質。因此，洛佩茲認為，科學家可以根據殘留形狀的對稱性瞭解這些星際介質。他說，"‘Ia'型超新星周圍可能是一種非常純淨的低密度介質，而內核崩塌的‘II'型超新星則是處於一種高密度環境之中，這些環境中的介質並不統一。"

科學家研究發現，"SNR 0548-70.4"超新星殘留則顯得有些古怪。根據化學成分分析，"SNR 0548-70.4"應該是"Ia"型超新星。但是，洛佩茲卻發現它的形狀並不對稱，似乎又和"II"型超新星相似。洛佩茲表示，"我們確實發現了一個神秘的天體。它可能是一顆‘Ia'型超新星，但看起來又不太像。我們將會再次對它進行仔細觀測和認真研究。"

雖然科學家們現在僅僅是研究銀河系和大麥哲倫星系，但他們認為這種研究技術應該適用於更遠宇宙的超新星殘留。他們的研究成果發表於11月20日出版的《天體物理學快報》雜誌上。