宇宙係列(1)超新星爆發

來源: 灣區金頭腦 2024-03-15 22:39:51 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (20979 bytes)

前言:最近看“國家寶藏”第三季,再次重溫了NASA著名的老照片“暗淡藍點”。這是一張由旅行者一號在離地球60億公裏外的地方(位於太陽係邊緣)拍攝的地球影像。在這張照片上,地球是孤懸於廣袤空間中的一個淡藍色像素。而太陽係在宇宙之中也隻是滄海一粟。這讓我想到了地球的渺小與宇宙的浩瀚,因此萌生了寫這一宇宙係列的想法。

 

 

作為宇宙係列的第一篇,先從北宋時期的幾則史料記載說起。

 

《宋史. 天文誌》記載,“至和元年五月己醜,出天關東南可數寸,歲餘稍滅”。

 

《宋史. 仁宗本記》記載,“嘉祐元年三月辛未,司天監言:自至和元年五月,客星晨出東方,守天關,至是沒”。

 

……

 

中國古代把金牛座稱為天關星。上麵的關於“天關客星”的記錄,被近代天文學家證實是超新星SN1054。這顆超新星在公元1054年中23天的時間內白天都可以見到,在夜晚可見的時間則持續了一年十個月。

 

 

 

據研究,這顆星可能是II型超新星,天關客星爆炸後的遺骸形成了蟹狀星雲,於1731年由約翰. 貝維斯發現命名。

 

超新星(Supernova)是某些恒星在演化接近末期時經曆的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮,過程中所突發的電磁輻射經常能夠照亮其所在的整個星係,並可能持續幾周至幾個月甚至幾年才會逐漸衰減。而在此期間,一顆超新星所釋放的輻射能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相當。恒星通過爆炸可以將其大部分甚至幾乎所有物質以將近十分之一光速的速度向外拋散,並向周圍的星際物質輻射激波。這種激波會導致一個由膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構形成,這被稱作超新星遺跡。超新星是星係引力波潛在的強大來源。初級宇宙射線中很大一部分是來自於超新星。

 

在人類有曆史記載以來,觀測到銀河係內的超新星爆發的機會非常少。除了蟹狀星雲以外,還有被第穀和他的學生開普勒觀測到的第穀超新星與開普勒超新星。據天文學家推算,銀河係內的超新星爆發平均20-50年出現一次。但是大都發生在銀核內部,或者在銀盤的另一半完全被銀核遮擋。蟹狀星雲的超新星爆發,恰巧發生在銀河係內與太陽同一側銀盤上但是比太陽係更遠離銀核的外側。這樣的部位發生超新星爆發,從地球上觀測完全沒有遮擋,但是這樣的機會就極其罕見。

 

20世紀早期,對早期間隔數年的星雲照片進行分析表明,它正在不斷膨脹。根據其膨脹速度反推可得,該星雲在地球上開始可見的時間至少在900年以前。而中國天文學家1054年的記錄過在天空的相同區域產生過一顆亮星,甚至白天都可以觀測到。

 

 

近期對曆史記載的分析表明,產生蟹狀星雲的超新星爆發時間為4月或5月上旬,到了7月最亮時視星等升至-7到-4.5之間(比夜空中除了月球以外的任何天體都亮)。該超新星在首次發現大約兩年之內都可用肉眼看到。歸功於東亞地區和中東地區天文學家1054年記錄的觀測,蟹狀星雲成為第一個被確認與超新星爆發有關的天體。

 

最近一次超新星爆發發生在2006年9月,距離地球2.68億光年,最亮時視星等+14.2

 

後記:

 

小時候我看“十萬個為什麽”,書中科普了很多天文學知識,我對此很感興趣。

 

小學時,我曾去廣州天文台觀看水星淩日。

 

在舊金山灣區居住時,我曾看過英仙座流星雨。

 

在南加州,我曾看過日食、金星、北極星;也去參觀過JPL, 威爾遜天文台等設施。但是洛杉磯的光電汙染很嚴重,要觀星得去東邊的沙漠地區才行。

 

圖為黃昏時的金星、木星

 

 

 

圖為在南加州看到的火箭發射痕跡

 

 




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