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超新星1987A碎片中間的中子星在哪里？這是現(xiàn)代天文時(shí)代最大的謎團(tuán)之一。在1987年2月23或24日的晚上（恰好是34年前的今天）一顆恒星迸發(fā)出的光抵達(dá)了地球。這顆被稱為超新星1987A的恒星，來(lái)自一個(gè)距離銀河系只有16萬(wàn)光年遠(yuǎn)的衛(wèi)星銀河系——大麥哲倫星云（大麥哲倫星系）。這樣的距離近到足以讓我們用肉眼觀察到它，并使它成為了歷史上研究最為深入的天體之一。
瑪士撒拉恒星雖然沒(méi)有宇宙久遠(yuǎn)， 另一種令人頭大的光學(xué)錯(cuò)覺(jué): 但它足夠古老。 這些球體是什么顏色的？ 爆炸的恒星質(zhì)量是巨大的，大約是太陽(yáng)質(zhì)量的20倍。像這樣的恒星到達(dá)生命盡頭時(shí)，在它周圍會(huì)生成一系列強(qiáng)大的氣體風(fēng)。大約幾萬(wàn)年后，恒星的核心坍塌，引發(fā)了巨大的爆炸，炸毀了它的外層：超新星。
大質(zhì)量恒星的核心坍塌既可以成為一個(gè)黑洞，也可以成為一個(gè)非常密集的中子星。在上述情況下，它應(yīng)該形成后者。 新生的中子星具有強(qiáng)大的磁場(chǎng)，旋轉(zhuǎn)迅速。它們像燈塔光束一樣噴射出高能輻射束，只要它們從我們身邊經(jīng)過(guò)，我們就可以看到。我們也會(huì)聽到這些輻射發(fā)出像脈沖一樣的尖叫，所以這些新生的中子星被稱為脈沖星。這些聲音通常是很明顯的（就像一個(gè)嬰兒在飛機(jī)上尖叫一樣，且它的來(lái)源并不難發(fā)現(xiàn)）。但在這樣的情況下，盡管經(jīng)過(guò)了三十多年的密集搜索，卻仍然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)中子星。 然而，在過(guò)去的幾年里，證據(jù)逐漸浮出水面。最近人們看到了一堆可能來(lái)自小中子星的無(wú)線電輻射，但這并不是百分百確定的?，F(xiàn)在，天文學(xué)家們已經(jīng)查閱了2012-2014年一些x射線觀測(cè)結(jié)果的存檔，發(fā)現(xiàn)它們也指向x射線來(lái)自中子星這一可能性。
一顆具有強(qiáng)大磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)中子星拍打著它周圍的亞原子粒子。 藝術(shù)作品源自：美國(guó)宇航局/斯威夫特/奧羅雷·西蒙內(nèi)特，索諾瑪州立大學(xué)。 X射線的來(lái)源，沖擊波？脈沖星風(fēng)？ x射線是光的一種形式，就像我們看到的光一樣，但它具有更高的能量。同時(shí)它們的產(chǎn)生需要依托強(qiáng)大的事件。在一顆年輕的超新星中，它們可能是由于在爆炸中不斷膨脹的碎片撞擊到外部氣體所產(chǎn)生的沖擊波，也可能是在中子星異常猛烈的磁場(chǎng)的作用下加速產(chǎn)生的被稱為脈沖星風(fēng)星云的強(qiáng)烈粒子波。
觀測(cè)顯示高能x射線來(lái)自超新星1987AZoom周圍的碎片 上圖: 觀測(cè)結(jié)果顯示，超新星1987A周圍的碎片產(chǎn)生了高能x射線(左圖)， 在其中的一圈氣體是由于撞擊碎片而釋放出低能量的x射線(右圖)。 下圖: 在環(huán)的中心可能是它周圍的脈沖星激發(fā)物質(zhì)。 天文學(xué)家從錢德拉x射線天文臺(tái)和核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列兩個(gè)天基觀測(cè)臺(tái)觀測(cè)到了x射線。在錢德拉x射線天文臺(tái)觀測(cè)到的是相對(duì)低能的x射線，而在核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列觀測(cè)到的則是有更高能量的x射線。他們發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)天文臺(tái)的x射線光譜和x射線的亮度與能量相結(jié)合后顯示，低能x射線與爆炸波的原理是一致的。但如果是這樣的話，高能x射線就會(huì)非常少。然而，光譜卻清晰地顯示出比預(yù)期更多的高能粒子。 這更傾向于認(rèn)為這些x射線來(lái)自于釋放出更多高能x射線的脈沖星風(fēng)。光譜本身并不是決定性的。我們也掌握了超新星內(nèi)部發(fā)生的物理情況，而且將光譜與脈沖星風(fēng)的物理性質(zhì)相匹配要比將光譜與沖擊波相匹配更容易。雖然這不是決定性的，但是它讓我們更加相信在所有這些殘骸中間有一顆中子星的存在。 還有更好了解的方法。所有圍繞爆炸中心的密集物質(zhì)都在某種程度上擋住了我們的視線。隨著時(shí)間的推移，這些物質(zhì)會(huì)膨脹，然后密度會(huì)降低。就像霧消散一樣，然后這應(yīng)該可以有更多的高能x射線透過(guò)。如果我們看到更高能量的x射線變得更亮，這將非常有利于脈沖星風(fēng)建模。相反，如果它們變得更暗淡，這就有利于爆炸波理論(隨著時(shí)間的推移，爆炸波會(huì)消失得更快)。希望未來(lái)的NuSTAR觀測(cè)能解決這個(gè)問(wèn)題。
在蟹狀星云的中間，一個(gè)脈沖星（中心）正在噴出輻射和亞原子粒子的猛烈風(fēng)。 來(lái)源：X射線：美國(guó)宇航局/CXC/SAO； 光學(xué)：美國(guó)宇航局/科學(xué)系統(tǒng)； 紅外線：美國(guó)宇航局-JPL-加州理工學(xué)院 天文學(xué)最大的謎團(tuán)，中子星神秘的面紗，即將揭開！ 我們看到中子星（脈沖星）在許多超新星殘骸的中心（如著名的蟹狀星云脈沖星，或維拉超新星殘骸中的脈沖星），它們是爆炸中迅速膨脹的碎片形成和演化的一個(gè)重要因素。超新星1987A周圍的氣體，在它死前被恒星吹過(guò)，有點(diǎn)奇怪，形狀像一個(gè)巨大的沙漏，中間有一個(gè)密集的環(huán)。實(shí)際的恒星碎片處于這一切之中，并將在未來(lái)幾個(gè)世紀(jì)內(nèi)撞擊到這種氣體中。 超新星SN 1987A發(fā)生在一個(gè)附近星系的恒星和氣體密集的區(qū)域。在這個(gè)廣域拍攝中，你可以看到三環(huán)氣體形成星際沙漏星云的輪廓。 來(lái)源：美國(guó)宇航局、歐空局和R.基什內(nèi)爾（哈佛-史密森天體物理學(xué)中心、戈登和貝蒂·摩爾基金會(huì)）和P·查利斯（哈佛-史密森天體物理學(xué)中心） 如果有脈沖星在里面，其巨大的能量?jī)?chǔ)存將加速碰撞中的材料，就像撞上汽車中的氣體一樣。如果我們想要了解這種相互作用將如何發(fā)生——我們做到了，因?yàn)樗菐讉€(gè)世紀(jì)以來(lái)最接近的超新星——那么我們需要知道這一切中間是否有一顆中子星，以及它在做什么來(lái)增加混亂。希望我們很快就能知道。 三年后，新發(fā)射的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡使SN1987A成為其首要目標(biāo)之一：我用這些和隨后的觀察來(lái)獲得我的天文學(xué)博士學(xué)位，所以這個(gè)話題離我很近。 BY: Phil Plait FY: NGC2237 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 選文：天文志愿文章組- 翻譯：天文志愿文章組- NGC2237 審核：天文志愿文章組- 終審：天文志愿文章組-零度星系 排版：天文志愿文章組-零度星系 美觀：天文志愿文章組- 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學(xué)名詞 3.原文來(lái)自：原文來(lái)自：https://www./syfywire/is-there-an-angry-baby-neutron-star-in-the-middle-of-supernova-1987a 本文由天文志愿文章組- NGC2237翻譯自文章作者Phil Plait的作品，如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)布后聯(lián)系作者刪除。 注意：所有信息數(shù)據(jù)龐大，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，還請(qǐng)各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結(jié)束，感謝您的閱讀與關(guān)注 全文排版：天文在線（零度星系） 轉(zhuǎn)載請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 浩瀚宇宙無(wú)限寬廣 穹蒼之美盡收眼底 |
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