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哈勃的故事和望遠鏡的發(fā)展

恒星爆炸后其高能物質(zhì)和散發(fā)出的光以驚人的速度散發(fā)到太空中。

(圖片來源:NASA, ESA, R. Sankrit和W. Blair (JHU))

四百年前的某個星期，（1604年10月9日）夜空中出現(xiàn)了一顆之前從未見過的星星，它的亮度超過了其他所有恒星。

德國天文學家約翰內(nèi)斯·開普勒(Johannes Kepler)對這顆恒星進行了長達一年的研究，并就此寫了一本名為《新星》(De Stella Nova)的書。20世紀40年代，科學家們證實該新星是一顆爆炸的恒星，將其命名為開普勒超新星。

自1604年該事件發(fā)生之后，銀河系中還未曾發(fā)現(xiàn)過超新星。

在三個強大的太空觀測站的共同努力下，科學家們終于拍攝到了一幅彩色圖像，圖上顯示了超新星遺跡中不斷膨脹的氣體和塵埃云。這幅圖像能夠幫助天文學家理解這些劇烈而神秘的事件。

這一場景距離我們約1.3萬光年。

近距離圖像

NASA宣稱在遙遠的星系中有過三次能量爆發(fā)，這可能是恒星即將爆發(fā)的信號。這是大多數(shù)巨型恒星結(jié)束生命的方式，由此也形成了一些黑洞。

提前發(fā)現(xiàn)這樣的超新星對天文學家來說是一個福音，因為他們還未能完全了····解一顆恒星即將消失時產(chǎn)生的各種現(xiàn)象。超新星創(chuàng)造了宇宙的所有元素——包括行星、植物和人。用計算機模擬出的爆炸的各個階段像極了熔巖燈內(nèi)流動的景象。

此時，科學家們并不關(guān)心實際發(fā)生了什么，他們只專注研究開普勒超新星的殘留物以及附近類似的爆炸殘留物。

發(fā)布的照片中，爆炸恒星周圍環(huán)繞著14光年寬的氣泡狀氣體和塵埃。天文學家稱，該氣泡層正在以每小時4萬英里(每秒2000公里)的速度膨脹并猛烈地沖擊到了周圍的星際物質(zhì)，因而產(chǎn)生沖擊波，攪動了分子并產(chǎn)生了各種波長的光。

這幅圖像結(jié)合了錢德拉x射線天文臺、紅外斯皮策太空望遠鏡和哈勃太空望遠鏡收集到的可見光數(shù)據(jù)。

顏色編碼

將肉眼不可見的紅外線和x射線進行著色，以便天文學家分析該圖像數(shù)據(jù)。

約翰·霍普金斯大學的Ravi Sankrit說:“多波長研究對于全面了解超新星殘骸的演化過程是絕對必要的?！?/p>

可見光標記為黃色，表示超新星的沖擊波波撞擊到周圍氣體密度最大的區(qū)域。研究者稱，“亮結(jié)”是由緊隨沖擊波其后的不穩(wěn)定物質(zhì)形成的厚團塊。細絲顯示了沖擊波穿過分布更為均勻，密度更低的星際物質(zhì)的軌跡。

紅色標記的紅外數(shù)據(jù)顯示了受到?jīng)_擊波熱能影響的的微小塵埃顆粒。藍色顯示的是極熱氣體或受到擠壓的極高能粒子釋放出的x射線；綠色表示較冷氣體的釋放的低能量x射線。

約翰·霍普金斯大學研究員、該項研究的領(lǐng)導者之一的威廉·布萊爾稱“分析完所有的這些數(shù)據(jù)，我們能夠知曉有關(guān)這個神秘物體的幾個重要問題，”

開普勒超新星遺跡只是幾個正在研究中的遺跡之一。 一顆即將消逝的恒星爆炸后在太空中形成的物質(zhì)呈現(xiàn)出各種各樣的令人驚嘆的形狀。有趣的是，我們太陽系處于一個巨大的空腔中，其中還存在著很久以前由爆炸恒星鑿出的洞孔和隧道。

為美國國家航空航天局(NASA)運營哈勃望遠鏡的太空望遠鏡科學研究所提供了以下的一些與開普勒超新星有關(guān)的問題和答案。

一顆恒星多久會發(fā)生爆炸成為超新星?

在銀河系這樣的星系中，大約每100年就會爆發(fā)一顆超新星。由于星際塵埃的存在，我們從地球無法看到銀河系中產(chǎn)生的每一顆超新星。

400年前發(fā)現(xiàn)的開普勒超新星，是我們在銀河系內(nèi)看到的最后一顆超新星。根據(jù)數(shù)據(jù)推測，我們早該觀測到另一場恒星的爆炸?？墒堑诠取げ祭找娮C銀河系的一次恒星爆炸的30年后開普勒超新星才發(fā)生爆炸。最近被觀測到的1987A超新星是1987年天文學家在緊鄰銀河系的大麥哲倫星云中觀測到的。

為什么超新星如此重要?

所有的恒星都是通過核聚變來制造碳和氧這類的重化學元素的，在這個過程中，較輕的元素融合在一起，形成較重的元素。在超新星爆炸的高溫和壓力下產(chǎn)生了許多比鐵重的化學元素，如金和鈾；這些元素豐富了星際介質(zhì)，為恒星和行星(如地球)提供了基本元素。

什么樣的恒星會產(chǎn)生超新星?

產(chǎn)生超新星的恒星有兩種。第一種是Ia型超新星，是由恒星內(nèi)核燃燒產(chǎn)生的。這類恒星被稱為白矮星，它從一顆伴星吸走氫，因此使它比太陽大1.4倍(稱為錢德拉塞卡極限)。多余的體積導致了白矮星的碳和其他化學元素的爆炸性燃燒。

質(zhì)量超太陽8倍的恒星會產(chǎn)生第二種超新星，II型超新星。當恒星耗盡核燃料時，內(nèi)核就會坍塌。周圍的圈層撞擊到核心并反彈回來，撕裂更外層的物質(zhì)。

這顆超新星于1604年首次被發(fā)現(xiàn)，那是恒星爆炸的時候嗎?

不，爆炸發(fā)生在幾千年前，但爆炸的光直到1604年才到達地球。為什么光花了這么長時間才到達我們這里?它與距離有關(guān)。這顆超新星距離地球約1.3萬光年。一光年是光在一年內(nèi)所能走的距離——大約6萬億英里(10萬億公里)。

這顆超新星距離地球1.3萬光年，所以爆炸恒星發(fā)出的光要花1.3萬年才能到達地球。

BY: Robert Roy Britt

FY: Aaaaaz

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