一万多年前，我们银河系中的一颗恒星爆炸了。这次爆炸的光直到1572年才到达地球，当时天文学家第谷·布拉赫在夜空中看到一阵明亮的光芒，误以为是一颗新星诞生了。我们现在知道，这次闪光实际上是一颗白矮星发生了超新星爆发——这是恒星在死亡时释放出的剧烈的能量和物质爆炸波。近500年后，这次爆炸的印记仍然可见——而且非常蓬松。
上周，NASA发布了第谷超新星遗迹（也称为“第谷”）的最新图像。这张由钱德拉X射线天文台拍摄的照片看起来有点像一个蛋白石般的蒲公英。
“你看这张照片，它看起来有点像棉花糖，”参与拍摄这张超新星遗迹最新照片的NASA天文学家布莱恩·威廉姆斯说。科学家们利用这些宇宙烟火来理解和检验超新星理论。威廉姆斯补充说，目前天文学家对超新星是如何形成的，或者爆炸是如何演变的，了解得并不多。此外，理解产生爆发独特形状——被描述为“蓬松”和“团块状”——的机制一直令人困惑。
第谷被归类为Ia型超新星——它发生了一次大规模的热核爆炸，释放出一种速度接近每秒3100英里的冲击波。冲击波撞击附近的 गैस 和尘埃，将空气和颗粒加热到数百万度。肉眼无法捕捉到这一切，但在X射线照片中，活动却耀眼夺目（X射线比可见光能量更高，并且通常来自极端炽热的天体，如黑洞、星系团和超新星）。
这张第谷的图像“在视觉上引人注目，而且在科学上也很有意义，”利用数据构建超新星三维可视化图像的物理学家吉勒·费兰说。“这不是我们第一次得到第谷的图像。但这张图像中有一些有趣的新东西。”
这张照片中心那“新”的东西是蓝色和红色的。照片中的大部分颜色——红色、黄色、青色、海军蓝、紫色和橙色——代表通过X射线望远镜观察到的不同能量水平（红色和黄色是最低的，橙色和紫色是最高的）。在这张新的第谷照片中，科学家们还能够分离和可视化一种特定的元素：硅——中心团块状的蓝色代表朝我们移动的硅，红色代表远离我们的硅。
科学家们对第谷遗迹如何形成这些蓬松的球体有两种可能的解释。第一种假说认为，爆炸最初是圆形且光滑的，随着它的膨胀，流体不稳定性（在空间粒子和爆炸物质之间）导致了这些形状不规则的肿块。第二种可能性是，它从一开始就是团块状的。在这种情况下，垂死的恒星没有只经历一次主要的爆炸，而是发生了多次。在第一个模型中，白矮星就像一枚核弹；在第二个模型中，它就像数百万根炸药。
利用威廉姆斯所说的“复杂的图像分析技术”，科学家们检查了图像中的块状物和空洞的数量（观察它们出现的位置、不出现的位置以及它们的大小）。从所有这些数据中，他们能够构建出这些团块的数学地图。当天文学家将这张地图与超新星的模拟进行比较时，他们发现第二种选择——数百万根炸药同时爆炸——的可能性更大。
这些团块富含铁和硅等重元素。根据科学家们对宇宙形成的了解，这很有道理。最初，宇宙只由简单的轻元素组成，如氢和氦。大多数重元素在恒星内部形成，在这些超新星爆炸过程中合成。爆炸还将它们炸飞到整个星系。当下一代恒星形成时，它们就是由这些物质形成的。
“你听说过那句名言‘我们都是由星尘组成的’吗？”威廉姆斯说。“这正是你在这里看到的东西。”
