簡介：在銀河系中心發(fā)現(xiàn)了罕見的超新星遺跡。

錢德拉X射線天文臺太空想象圖

NASA的錢德拉X射線天文臺（Chandra X-ray Observatory）在銀河系中心附近發(fā)現(xiàn)了一種罕見的恒星爆炸遺骸。

周期表顯示星際介質(zhì)中每個(gè)元素的來源

超新星是指恒星爆炸，它為星系播撒了對生命至關(guān)重要的元素。射手座A東（Sagittarius A East / Sgr A East）是位于射手座A *附近的超新星遺跡，也是銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。 錢德拉X射線天文臺發(fā)表了一份聲明稱，這種超新星遺跡是我們銀河系中首個(gè)已探明的不尋常型白矮星爆炸，又稱為Iax型超新星。

該研究的第一作者、南京大學(xué)的周平在聲明中說：“雖然我們在也曾其他星系中發(fā)現(xiàn)過Iax型超新星，但在此研究之前，我們還未在銀河系中找到過Iax型超新星的任何證據(jù)?！?這一發(fā)現(xiàn)對我們理解白矮星復(fù)雜的爆炸方式十分重要。”

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美國國家航空航天局（NASA）的錢德拉X射線天文臺在銀河系中心附近抓拍到了一處超新星殘骸，名為射手座A東。 （圖片來源：X射線：NASA / CXC /南京大學(xué)/周平 等，射電：NSF / NRAO / VLA）

恒星爆炸可分為多種類型，既有大質(zhì)量恒星坍塌觸發(fā)的恒星爆炸，也有稍小白矮星引發(fā)的爆炸，這些白矮星或者從同伴恒星中吸引了過多物質(zhì)，又或者與另一白矮星相撞。

Ia型超新星的形成過程

白矮星爆炸（通常稱為Ia型超新星爆炸）是宇宙中鉻、鐵和鎳的重要來源。 然而，根據(jù)聲明，天文學(xué)家利用錢德拉天文臺的觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，射手座A東產(chǎn)生了相對數(shù)量不等的必需元素，爆炸程度比典型的Ia型超新星弱，這表明它是Iax型超新星。

該研究的共同作者、加州理工學(xué)院的梁承志在聲明中說：“這一結(jié)果向我們揭示了白矮星爆炸的類型和成因，以及形成這些基本元素的不同方式。如果我們關(guān)于這顆超新星遺骸的身份認(rèn)識是正確的，那么它將是已知離地球最近的Iax型超新星?！?/p>

這兩種類型的超新星觀察結(jié)果為何會存在差異？天文學(xué)家提出以熱核反應(yīng)來解釋。該反應(yīng)引發(fā)恒星爆炸，與Ia型超新星相比，通過矮星產(chǎn)生的Iax型超新星移動(dòng)的速度更慢。 較慢的熱核反應(yīng)所致的爆炸程度也會較弱，進(jìn)而在爆炸中釋放出不同數(shù)量的元素。 根據(jù)這項(xiàng)聲明，部分白矮星在經(jīng)歷Iax型超新星爆發(fā)后也可能會遺留下來。

除了錢德拉天文臺的X射線數(shù)據(jù)外，天文學(xué)家還利用計(jì)算機(jī)模型來模擬了白矮星中緩慢移動(dòng)的核反應(yīng)。 這些計(jì)算機(jī)模型證實(shí)了錢德拉天文臺對射手座A東的觀測結(jié)果，提示其屬于Iax型超新星遺留物。

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該報(bào)告共同作者、南京大學(xué)的李志遠(yuǎn)在聲明中說：“這處超新星殘留物位于錢德拉影像背景中，過去20年間錢德拉拍攝過許多關(guān)于我們銀河系超質(zhì)量黑洞的影像。我們終于有可能搞明白這個(gè)對象到底是什么，以及它是怎樣變成如今這個(gè)樣子的?！?/p>

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相關(guān)知識

超新星（英語：Supernova）是某些恒星在演化接近末期時(shí)經(jīng)歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮，過程中所突發(fā)的電磁輻射經(jīng)常能夠照亮其所在的整個(gè)星系，并可能持續(xù)幾周至幾個(gè)月甚至幾年才會逐漸衰減。而在此期間，一顆超新星所釋放的輻射能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相當(dāng)[1]。恒星通過爆炸可以將其大部分甚至幾乎所有物質(zhì)以高至十分之一光速的速度向外拋散[2]，并向周圍的星際物質(zhì)輻射激波[3]。這種激波會導(dǎo)致一個(gè)由膨脹的氣體和塵埃構(gòu)成的殼狀結(jié)構(gòu)形成，這被稱作超新星遺跡。超新星是星系引力波潛在的強(qiáng)大來源[4]。初級宇宙射線中來自超新星的占了很大的比例[5]。

超新星比新星更有活力。超新星的英文名稱為supernova，nova在拉丁語中是“新”的意思，這表示它在天球上看上去是一顆新出現(xiàn)的亮星（其實(shí)原本即已存在，因其亮度增加而被誤認(rèn)為是新出現(xiàn)的）；字首的super-是為了將超新星和一般的新星有所區(qū)分，也表示超新星具有更高的亮度。超新星這個(gè)名詞是沃爾特·巴德和弗里茨·茲威基在1931年創(chuàng)造的[6]。

超新星可以由兩種方式觸發(fā)：突然重新點(diǎn)燃核聚變之火的簡并恒星，或是大質(zhì)量恒星核心的重力塌陷。在第一種情況下，一顆簡并的白矮星可以通過吸積從伴星那兒累積到足夠的質(zhì)量，或是吸積或是合并，提高核心的溫度，之后點(diǎn)燃碳融合，并觸發(fā)失控的核聚變，將恒星完全摧毀。在第二種情況，大質(zhì)量恒星的核心可能遭受突然的引力坍縮，釋放引力勢能，可以產(chǎn)生一次超新星爆炸。

最近一次觀測到銀河系的超新星是1604年的開普勒超新星（SN 1604）；回顧性的分析已經(jīng)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)更新的殘骸[7]。對其它星系的觀測表明，在銀河系平均每世紀(jì)會出現(xiàn)三顆超新星，而且以現(xiàn)在的天文觀測設(shè)備，這些銀河超新星幾乎肯定會被觀測到[8]。它們作用的角色豐富了星際物質(zhì)與高質(zhì)量的化學(xué)元素[9]。此外，來自超新星向外膨脹的激波可以觸發(fā)新恒星的形成。

BY: Samantha Mathewson

FY:?Karakoram/多瑞果

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