

詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 拍摄了一些“里根政府时期”爆发恒星的新图像。这架太空望远镜的 NIRCam(近红外相机)帮助捕捉了 2022 年 9 月拍摄的、一颗名为超新星 1987A (SN 1987A) 的著名超新星图像。这些令人惊叹的新图像于 8 月 31 日正式公布。
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超新星 1987A 距离地球约 168,000 光年,位于大麦哲伦星系——银河系的一个卫星矮星系。这颗超新星是一颗名为Sanduleak–69 202 的蓝色超巨星的残骸。据信,在 1987 年 2 月探测到爆炸之前,它的质量约为太阳的 20 倍。自 1604 年开普勒超新星照亮银河系以来,它也是距离最近的观测到的超新星。近 40 年来,超新星 1987A 一直是伽马射线到无线电波等各种波长观测的目标。
最新的图像显示了一个类似于钥匙孔的内部喷射物中心结构。致密的尘埃和气体聚集在被超新星爆炸喷射出的中心区域。据NASA 称,这些尘埃如此致密,以至于即使是韦伯望远镜能探测到的近红外光也无法穿透,从而形成了钥匙孔中那个黑暗的“孔”。
内层钥匙孔周围是一个明亮的赤道环,它围绕着超新星的“腰部”形成一个带状,连接着两个微弱的、沙漏状的外层环臂。赤道环是由超新星爆炸前数万年喷射出的物质形成的。环中明亮的亮点是在超新星的冲击波击中它时出现的,现在存在于环的外部,周围环绕着弥散的辐射。这些是超新星冲击波击中更外部物质的地方。

哈勃望远镜、斯皮策望远镜和钱德拉 X 射线天文台也观测了超新星 1987A,但 JWST 的灵敏度和空间分辨率能力展示了这颗超新星遗迹的一个新特征——小的新月形结构。这些新月形结构被认为是超新星爆炸喷射出的气体外层的一部分。它们非常明亮,这可能表明一种称为边缘增亮的光学现象。这是因为能够以三维方式观察膨胀的物质。“观察角度使其看起来比实际存在的更多物质,”NASA 在一份新闻稿中写道。
在 JWST 之前,已退役的斯皮策望远镜在其 16 年的整个生命周期中一直在红外波段观测这颗超新星,为天文学家提供了关于超新星 1987A 发射如何随时间演变的关键数据。然而,斯皮策望远镜无法像 JWST 那样以同等的清晰度和细节观测这颗超新星。
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这颗超新星周围仍然存在一些谜团,特别是关于超新星爆炸后本应形成的中子星的一些未解问题。X 射线发射形式存在一些间接证据,已由 NASA 的钱德拉和 NuSTAR X 射线天文台探测到。此外,阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列的一些观测表明,这颗中子星可能隐藏在遗迹核心的一个尘埃团中。
JWST 将继续随着时间的推移观测这颗超新星,使用NIRSpec(近红外光谱仪)和 MIRI(中红外仪器),使天文学家能够随着时间的推移捕捉到新的、高保真的红外数据。