來(lái)自錢德拉和NuSTAR的數(shù)據(jù)為在超新星1987A(SN 1987A)的中心存在一種被稱為 "脈沖星風(fēng)星云 "的結(jié)構(gòu)提供了證據(jù)。脈沖星風(fēng)星云是由快速旋轉(zhuǎn)的中子星產(chǎn)生的帶電粒子和磁場(chǎng)組成的云。如果得到證實(shí)，數(shù)十年來(lái)對(duì)尋找大質(zhì)量恒星坍塌后爆炸后留下致密核心的研究達(dá)到了高潮。

自從天文學(xué)家在1987年2月24日捕捉到一顆恒星的明亮爆炸后，研究人員一直在尋找本應(yīng)被留下的被壓扁的恒星核心。一組天文學(xué)家利用來(lái)自美國(guó)宇航局太空任務(wù)和地面望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)可能最終找到了它。作為大約400年來(lái)第一顆肉眼可見的超新星，超新星1987A(簡(jiǎn)稱SN 1987A)引發(fā)了科學(xué)家們的極大興奮，并很快成為天空中研究最多的物體之一。這顆超新星位于大麥哲倫星系，這是我們銀河系的一個(gè)小型伴星系，距離地球只有大約17萬(wàn)光年。

當(dāng)天文學(xué)家看著碎片從引爆點(diǎn)向外爆炸時(shí)，他們也在尋找這顆恒星的核心應(yīng)該留下的東西：一顆中子星。來(lái)自美國(guó)宇航局錢德拉X射線天文臺(tái)的數(shù)據(jù)和美國(guó)宇航局核子光譜望遠(yuǎn)鏡陣列(NuSTAR)以前未發(fā)表的數(shù)據(jù)，結(jié)合去年報(bào)告的地面阿塔卡馬大型毫米陣列(ALMA)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在提出了一系列耐人尋味的證據(jù)，證明SN 1987A中心的中子星存在。

當(dāng)一顆恒星爆炸時(shí)，它在外層被炸入太空之前就會(huì)塌陷到自身。核心的壓縮將它變成一個(gè)密度極大的物體，太陽(yáng)的質(zhì)量被擠壓到一個(gè)只有大約10英里寬的物體中。這些物體被稱為中子星，因?yàn)樗鼈儙缀跬耆擅芗闹凶咏M成。它們是極端物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)室，在地球上是無(wú)法復(fù)制的。超新星1987A在30多年前爆炸，現(xiàn)在仍然被碎片包圍。美國(guó)宇航局的核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列，或稱NuSTAR(顯示為藍(lán)色)和錢德拉X射線天文臺(tái)(顯示為紅色)對(duì)高能環(huán)境進(jìn)行了成像，后者具有更精細(xì)的分辨率?？焖傩D(zhuǎn)和高度磁化的中子星，稱為脈沖星，會(huì)產(chǎn)生一束類似燈塔的輻射，當(dāng)它的旋轉(zhuǎn)將光束掃過(guò)天空時(shí)，天文學(xué)家會(huì)檢測(cè)到脈沖。有一個(gè)脈沖星的子集，從其表面產(chǎn)生風(fēng),有時(shí)幾乎是以光速--形成復(fù)雜的帶電粒子和磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，被稱為 "脈沖星風(fēng)星云"。

通過(guò)錢德拉和NuSTAR，研究小組發(fā)現(xiàn)SN 1987A的碎片撞向周圍物質(zhì)時(shí)產(chǎn)生了相對(duì)低能量的X射線。研究小組還利用NuSTAR探測(cè)更高能量X射線的能力發(fā)現(xiàn)了高能量粒子的證據(jù)。對(duì)這種高能X射線發(fā)射有兩種可能的解釋：要么是脈沖星風(fēng)星云，要么是粒子被爆炸的沖擊波加速到高能。后一種效應(yīng)不需要脈沖星的存在，而且發(fā)生在離爆炸中心更遠(yuǎn)的地方。

最新的X射線研究支持脈沖星風(fēng)星云的情況，意味著中子星一定在那里。研究人員認(rèn)為在2012年和2014年之間，較高能量的X射線的亮度基本保持不變，而用澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊型陣列探測(cè)到的無(wú)線電發(fā)射則有所增加。這與爆炸波方案的預(yù)期相悖。接下來(lái)，作者估計(jì)需要近400年的時(shí)間才能將電子加速到NuSTAR數(shù)據(jù)中看到的最高能量，這比殘余物的年齡大10倍以上。

錢德拉和NuSTAR的數(shù)據(jù)也支持來(lái)自ALMA的一個(gè)2020年的結(jié)果，該結(jié)果為毫米波段的脈沖星風(fēng)星云結(jié)構(gòu)提供了可能的證據(jù)。雖然這個(gè) "圓球 "還有其他潛在的解釋，但是它被認(rèn)定為脈沖星風(fēng)星云可以通過(guò)新的X射線數(shù)據(jù)得到證實(shí)。這是支持有一顆中子星留下的更多證據(jù)。如果這確實(shí)是位于SN 1987A中心的一顆脈沖星，它將是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最年輕的一顆。

關(guān)鍵詞： 天文學(xué)