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作者:European Space Agency, edited by Gaby Clark, reviewed by Robert Egan
翻譯:賀玉影
校對(duì):牧夫校對(duì)組
編排:張瑩
后臺(tái):朱宸宇
https://phys.org/news/2026-03-hubble-revisits-crab-nebula-track.html
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哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的蟹狀星云.
Credit: NASA, ESA, STScI, W. Blair (JHU).
Image Processing: J. DePasquale (STScI)
近一千年以前,天文學(xué)家們見證了一顆明亮的新恒星在天空迸發(fā)。這顆超新星是那么明亮,在數(shù)周的時(shí)間里白天都能看見。今天,它擴(kuò)張的遺跡——蟹狀星云,繼續(xù)在離我們6500光年之外的地方進(jìn)化著。蟹狀星云被埃德溫·哈勃首次和歷史記載聯(lián)系起來,之后哈勃太空望遠(yuǎn)鏡對(duì)它進(jìn)行了詳盡的研究。現(xiàn)在,該望遠(yuǎn)鏡重訪了這次古老的爆發(fā),以追蹤其持續(xù)的膨脹與演變。
自從哈勃在25年前首次觀測(cè)全部的蟹狀星云,它現(xiàn)在又對(duì)著這顆超新星的遺跡重新觀察了一番。蟹狀星云來自超新星SN 1054,它位于金牛座,距離地球6500光年。
觀測(cè)結(jié)果是獨(dú)一無二的,我們看到了在哈勃漫長服役時(shí)段中這一超新星遺跡的進(jìn)化的細(xì)節(jié)。一篇詳細(xì)介紹觀測(cè)結(jié)果的論文已發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志》。
此超新星遺跡發(fā)現(xiàn)于18世紀(jì)中期。1950年代,數(shù)名天文學(xué)家注意到中國天文學(xué)記錄中的超新星和蟹狀星云的位置之間的緊密聯(lián)系,埃德溫·哈勃是其中之一。蟹狀星云中心有一顆脈沖星(迅速旋轉(zhuǎn)的中子星)的發(fā)現(xiàn)——正是脈沖星驅(qū)動(dòng)著星云的膨脹——終于使現(xiàn)代觀測(cè)結(jié)果與古代記載得以吻合。
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在最新拍攝的星云圖像中,哈勃望遠(yuǎn)鏡不僅捕捉到了其纖維狀結(jié)構(gòu)的非凡細(xì)節(jié),還記錄了這些纖維狀結(jié)構(gòu)在過去25年中以每小時(shí)550萬公里的速度向外移動(dòng)的顯著現(xiàn)象。哈勃望遠(yuǎn)鏡是唯一兼具長期觀測(cè)能力和高分辨率的望遠(yuǎn)鏡,能夠捕捉到這些細(xì)微的變化。
為了更好地與新圖像進(jìn)行對(duì)比,哈勃望遠(yuǎn)鏡1999年拍攝的蟹狀星云圖像經(jīng)過了重新處理。這兩張哈勃圖像中的色彩變化,既反映了氣體局部溫度和密度的變化,也體現(xiàn)了其化學(xué)成分的變化。
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科學(xué)小組注意到,圍繞星云周邊的纖維和中心的纖維相比移動(dòng)得更多,與其說是隨著時(shí)間擴(kuò)大了,它們更像是單純地往外跑了。這是因?yàn)樾窢钚窃票举|(zhì)上是一個(gè)脈沖星風(fēng)星云,其能量來源于同步加速輻射——這種輻射是由脈沖星磁場(chǎng)與星云物質(zhì)相互作用產(chǎn)生的。而在其他著名的超新星遺跡中,膨脹則是由初始爆炸產(chǎn)生的沖擊波驅(qū)動(dòng)的,這些沖擊波侵蝕了垂死恒星先前拋射出的周圍氣體殼層。
哈勃望遠(yuǎn)鏡最新、分辨率更高的觀測(cè)數(shù)據(jù),也為蟹狀星云的3D結(jié)構(gòu)提供了更多見解——這在2D圖像中往往難以確定。可以看到,一些纖維結(jié)構(gòu)的陰影投射在了星云內(nèi)部同步加速輻射的霧靄上。出人意料的是,最新哈勃圖像中一些較亮的纖維結(jié)構(gòu)并未投射出陰影,這表明它們必然位于星云的背光面。
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據(jù)科學(xué)小組稱,哈勃望遠(yuǎn)鏡對(duì)蟹狀星云觀測(cè)的真正價(jià)值尚未完全顯現(xiàn)。哈勃的數(shù)據(jù)可以與其他望遠(yuǎn)鏡近期在不同波長下觀測(cè)蟹狀星云所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)。韋布空間望遠(yuǎn)鏡已于2024年發(fā)布了其對(duì)蟹狀星云的紅外光觀測(cè)結(jié)果。將哈勃望遠(yuǎn)鏡的圖像與其他當(dāng)代多波段觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,將有助于科學(xué)家們拼湊出一幅更完整的圖景,展現(xiàn)這顆超新星持續(xù)的余波——距天文學(xué)家首次驚嘆于天空中那顆閃爍的新星已過去數(shù)個(gè)世紀(jì)。
責(zé)任編輯:郭皓存
牧夫新媒體編輯部
『天文濕刻』 牧夫出品
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泰德天文臺(tái)的春分
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