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有读书笔记X-ray illumination of the ejecta of supernova 1987A

唐唐 添加于 2011-6-17 02:58 | 1487 次阅读 | 0 个评论

  •  作 者

    Larsson J, Fransson C, Östlin G, Gröningsson P, Jerkstrand A, Kozma C, Sollerman J, Challis P, Kirshner RP, Chevalier RA, Heng K, McCray R, Suntzeff NB, Bouchet P, Crotts A, Danziger J, Dwek E, France K, Garnavich PM, Lawrence SS, Leibundgut B, Lundqvist P, Panagia N, Pun CSJ, Smith N, Sonneborn G, Wang L, Wheeler JC

  •  摘 要

    When a massive star explodes as a supernova, substantial amounts of radioactive elements—primarily 56Ni, 57Ni and 44Ti—are produced1. After the initial flash of light from shock heating, the fading light emitted by the supernova is due to the decay of these elements2. However, after decades, the energy powering a supernova remnant comes from the shock interaction between the ejecta and the surrounding medium3. The transition to this phase has hitherto not been observed: supernovae occur too infrequently in the Milky Way to provide a young example, and extragalactic supernovae are generally too faint and too small. Here we report observations that show this transition in the supernova SN 1987A in the Large Magellanic Cloud. From 1994 to 2001, the ejecta faded owing to radioactive decay of 44Ti as predicted. Then the flux started to increase, more than doubling by the end of 2009. We show that this increase is the result of heat deposited by X-rays produced as the ejecta interacts with the surrounding material. In time, the X-rays will penetrate farther into the ejecta, enabling us to analyse the structure and chemistry of the vanished star.

  •  详细资料

    • 文献种类: Journal Article
    • 期刊名称: Nature
    • 期刊缩写: Nature
    • 期卷页: 2011年
    • ISBN: 0028-0836

  • 学科领域 自然科学 » 天文学

  • 相关链接 DOI URL 

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    16.5万光年外超新星爆炸残骸由暗转亮

     
    据美国太空网报道，一般而言，一颗恒星爆炸之后的残骸会随着时间推移逐渐黯淡下去，但是根据哈勃空间望远镜的一项最新观测结果，有一个这样的残骸却似乎再次变亮了。
     
    6月10日，美国宇航局公布了一张我们大家非常熟悉的超新星1987A的最新哈勃望远镜观测图像。这是近400年以来人类观测到距离地球最近的超新星事件。它为科学家们提供了一个绝好的样本，对超新星爆发之后的演化情况进行观察研究。
     
    在最近的观测中，一个天文学家小组发现在多年持续变暗之后，超新星1987A的残骸体在最 近似乎又重新变亮了。这意味着这个位于距离地球16.5万光年之外大麦哲伦星云中的超新星残骸体正逐渐转化形成所谓的“超新星遗迹”。有关这项研究的论文 已经发表在6月9日出版的英国《自然》杂志上。
     
    当超新星爆发之后的物质开始暗淡之际，它会逐渐开始转变为“超新星遗迹”，但此时由于残骸 之间以及残骸与周遭空间的气体物质之间的相互作用，其亮度会出现再次的上升。这种转变非常细微，其细节很难研究。然而由于超新星1987A距离地球较近的 位置，我们得以在1994年至2009年之间断断续续一直保持着对这一目标的精细观测。
     
    罗伯特·柯什纳(Robert Kirshner)来自美国哈佛-史密松天体物理中心，他说：“1987A是我们目前所观测到最年轻的超新星。而这次我们得以发现其亮度增加，完全取决于它距离我们太近，并且哈勃望远镜拥有无与伦比的观测精度。”
     
    自从哈勃空间望远镜1990年发射升空以来，柯什纳领导的小组一直以来进行着对超新星1987A的长期跟踪观测。自那以后，哈勃的观测数据为我们纪录下了超新星1987A爆发后的各时期演化历程。
     
    在此次公布的这张最新照片中，超新星1987A的四周被明亮的物质环围绕着，这是其爆发前数千年间陆续扩散到周围空间的物质残留。这个物质光环的直径约有1光年(约合9.6万亿公里)。而在这个明亮物质环内部，可以观察到超新星爆炸后的碎片遗骸正向外扩散。
     
    我们现在所观察到的1987A的光大多来自在爆发时产生的反射性元素衰变。随着时间推移，其亮度将逐渐下降。但是1987A显然出现了变亮的现象，暗示有一种新的能源来支撑它的发光。
     
    经过长时间的急速膨胀，当年的超新星爆发产生的碎屑遗骸开始接近并撞击其四周的物质环区 域。剧烈的冲击波和摩擦使温度迅速上升，产生强烈的X射线辐射，这种辐射信号能被美国宇航局的钱德拉塞卡X射线空间望远镜捕捉到。这些X射线轰击超新星残 骸，炙热的冲击波则让整个遗迹结构闪闪发光。相同的情形在我们银河系中也有，如仙后座A。
     
    除此之外，由于1987A非常年轻，天文学家们将有机会通过对这些扩散遗迹的研究而反演其整个爆发演化历史。
     
    最后，随着扩散的物质融入周遭的星际尘埃气体之中，其爆发的历史信息将变得无法辨认。但到目前为止，我们还来得及，1987A的情形仍然非常适合对其进行深入的考察。（来源：新浪科技 晨风）
     
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