http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-01-04
19世纪恒星大爆炸光线回声170年后抵达地球
壮观的海山二
麒麟座V838
新浪科技讯 北京时间1月4日消息，据国外媒体报道，19世纪，船底座η星(中国称“海山二”)猛烈爆发，一时间成为当时天空中第二亮的星。尽管当时的天文学家们尚没有能力对这一历史罕见的剧烈爆发现象进行深入的研究，但是没关系，最近美国空间望远镜科学研究所的科学家们探测到了这一爆发产生的“光回声”。这一发现让天文学家们得以运用现代设备对船底座η星进行研究，并且目睹它在公元1838年至1858年之间发生爆发时的场景。
近年来光回声的研究变得相当热门，其主要原因便是对于麒麟座V838的成功观测案例。我们现在观测麒麟座V838，看到的是一个扩张中的气体壳，但是实质上，这是光照射到向外扩张中的气体尘埃外壳并发生反射的情景。在这一过程中，爆炸产生的光线先是向着其他方向前进，直到被尘埃和气体壳反射并折向地球方向，因而被我们所观察到。也就是说，相比直接传递到地球，这些光线多走了一段距离，这也就意味着它们抵达地球的时间会推迟一些。对于船底座η星的来说，这种推迟程度长达170年！
但是这种反射来的光线的性质相比原始光线已经发生了变化，这是因为它们反射的气体尘埃壳本身是向外运动的。尤其是这些光线表现出明显的蓝移，这告诉科学家们这些反射光线的气体尘埃壳本身的运动速度高达每秒210公里。这一数值和理论对于类似船底座η星这样的爆发所作出的过程预测结果相符。不过对于光回声的研究也得到了一些不符合理论预计的结果。
一般而言，海山二的爆发被天文学家们归类为“假超新星”。这个名字可以说恰如其分，因为爆发让它的亮度激增，有时会让人误以为是一次超新星爆发事件。然而它和超新星爆发最大的不同在于尽管这样的爆发也会释放出相当于真正超新星爆发10%甚至更多的能量，但是恒星本身并不会因此而死亡。目前对这一现象比较流行的一种解释是：由于某种原因，恒星内部的产能突然增加，剧烈的辐射压导致恒星外层部分物质被一阵强大的恒星风吹走。这一层膨胀的气体壳厚度很大，它极大地增加了恒星体表面的反光面积，从而导致我们观测到该恒星的总体亮度出现上升。
然而，根据模型计算，要想出现这种爆发情况，在爆发发生前恒星的温度需要达到至少7000K左右。但是对于此次观测到的光回声数据进行分析获得的结果显示其温度仅有约5000K。这样的结果或许暗示我们目前拥有的针对这类天体爆发机制的模型存在错误。而另一种不那么主流的，包含一种剧烈爆炸机制(即一次“小型超新星爆发”)的模型或许反而是正确的，至少看起来在海山二的案例中似乎是这样。
看起来这次获得的观测数据和当年在爆发发生之后数年间进行的观测结果存在某些差异。当光谱观测设备投入天文应用之后，人们在1870年对海山二进行了光谱观测，并注意到其发射线的特征似乎和高温恒星更加接近。在1890年，海山二再次发生一次规模较小的爆发，当时天文学家们进行的光谱观测显示其温度数值约6000K。尽管这样的观测可能并不能精确地反映一次大规模爆发的情况，但是这些结果仍然让天文学家们百思不得其解：它的温度怎么可能下降的那么快？或者看起来星风模型和爆发模型似乎分别适用于不同的情况：前者适用于爆发一段时间之后的情形，以及较小规模的爆发，而后者则更符合大规模爆发的情形？天文学家们意识到这样的两种模型似乎可以在较短的时间尺度上，在同一个天体身上得到同样或相似的结果。
但是不管如何，海山二真的是一个壮观的天体。与此同时，项目组的天文学家们还对海山二气体壳内部恒星周围的其它一些似乎显示出亮度上升的区域进行了研究，以期找到在这些区域发生的光回声现象，如果成功，这或许将帮助他们回答上述提到的一些问题。(晨风)
[新浪网]
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天文学家观察到远古宇宙爆炸的光线回声(图)
超新星遗迹(SNR)0509-67.5所在的大麦哲伦星云，这个星云距地球约16万光年
超新星0509-67.5在约16万年前爆炸发出的光线，本应在400年前到达地球被我们发现(如果当时的观测条件允许)，但由于宇宙尘埃的作用使得爆炸发出的光线“迟到”了400年。
超新星0509-67.5爆炸示意图
超新星遗迹(SNR)0509-67.5
新浪科技讯 北京时间2008年4月23日消息，据美国宇航局太空网报道，地球上发生的巨大爆炸可能都是“一次性的”，但如果存在适当条件，它们制造的回声便可让我们感受另一次爆炸。奇怪的是，太空深处也发生着同样的事情。
天文学家最近捕获了距大麦哲伦星云400光年的一颗超新星制造的令人眩目的“光线回声”，这种“回声”是由尘埃导致的。这也就意味着，地球上的观察者实际上可能看到了最初应该在400年前发生的爆炸。由于恒星临死前发出光，科学家可以通过对“光线回声”的研究了解它的过去。
哈佛大学天文学家阿明·莱斯特说：“我们有机会观察超新星的过去和现在。我们能够看到爆炸后被尘埃反射的光线以及超新星残骸。整个过程就好像拥有一台时间机器。”莱斯特和其他天文学家利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台、欧洲的XMM-牛顿天文台以及双子座天文台上演了他们的发现，相关细节刊登在近期出版的《天体物理学杂志》的两篇论文上——莱斯特正是其中一篇论文的合著者。
过去的爆炸
超新星遗迹(SNR)0509-67.5——也就是我们所说的死亡恒星残骸，距离地球大约16万光年，这也就意味着，我们看到的光是在16万年前开始上演太空之旅的。据悉，新观察到的“光线回声”是在这样一种方式下形成的：来自此次爆炸的光线在太空长途跋涉了400年，但它们并不是朝着地球方向前进，在此之后，光线被太空物质反射回来，开始朝着我们的方向前进。也就是说，最初的爆炸产生的光如果朝着地球方向前进的话，我们早在400年前便观察到它们的存在。当时的爆炸已经再也看不到了，但可以看到爆炸的“回声”。
莱斯特说，类似SNR 0509-67.5这样的超新星残骸逗留了很长时间，有利于天文学家进行分析，但他也指出，在我们的银河系之外清楚地进行观察几乎是不可能的。除此之外，我们也很难确定残骸是由什么样的恒星爆炸制造的。“除非我们在爆炸发生时就直接记录超新星发生的光，否则就象在犯罪现场获得‘二手’信息一样。除此之外，就像很难确定杀手身份一样，我们同样很难确定超新星的爆炸类型。”
他表示，捕获正在发生爆炸的超新星是最为容易的，但整个过程只持续几天时间。“在过去2000年时间里，我们只记录了少数超新星爆炸。借助于先进的望远镜，我们能够有效探测宇宙中的新超新星爆炸，但对远古爆炸进行分析却更为复杂和棘手。”
远古之光
莱斯特说，天文学家小组对SNR 0509-67.5的反射光波进行了大约5年的监测，目的就是制作一个延时视频。他说：“随着爆炸发出的光向外传播，星际气体和尘埃将它们发射到宇宙的各个角落，就像雾气反射光线一样。在这种情况下，它们到达地球的时间便要长于直射光。”
李斯特解释说，尽管它的年代更为久远，但反射光和来自超新星的直射光的研究价值是一致的。“与光线有关的一切都被保存下来，因此我们能够分析这颗超新星的光谱并确定它的类型，包括它产生了什么元素。”他指出，可以在光谱或者“签名”中发现生命所必需的碳、氧以及更重的原子。
SNR 0509-67.5的“光线回声”并不是第一次被观察到，但李斯特表示，它们在这一领域的重要性正不断提高。他说：“我们观察‘光线回声’的能力每一年都在提高，比如在探测器以及其它望远镜技术上取得的进步。我们可能将这些‘回声’与它们的超新星残骸进行比较，以便更准确地估计它们与地球之间的距离。在天文学上，距离是最难确定的数据之一。”(杨孝文）
[新浪网]
加拿大不列颠哥伦比亚大学科学家设计制造出超低温天文望远镜成像仪
夏威夷茂纳凯山顶的SCUBA-2的天文成像观测仪12月7日正式亮相。这一能够探测到人类肉眼无法观察到的深空亚毫米波的精密设备，为了避免地球能量源的扰动，必须冷却至-273.05 C°。加拿大不列颠哥伦比亚大学（UBC）的科学家利用电子设计技术，设计、制造了这部“宇宙中最冷的立方体”，它比自然界中发现的任何物质冷30多倍，望远镜核心部分被制冷至绝对零度（-273.05 C°）之上0.1C°。
宇宙中星球的形成对人类来说还是个谜，该望远镜及成像仪的目的就是用于探测、研究银河系中形成星球的物质及其行为模式。亚毫米波介于无线与光线之间，由于信号极其微弱，难于扑捉，该望远镜的热成像信息，可以让天文学家看到形成星体的宇宙尘埃和气体更为详细的细节。
据报道，该成像仪其实就是安装于詹姆斯.麦克斯韦望远镜上的一个冰柜，其中安装有超导硅探测器阵列。SCUBA-2项目的合作方包括英国爱丁堡大学、卡迪夫大学，美国国家标准枝术研究所、加拿大不列颠哥伦比亚大学、滑铁卢大学以及美国公司——联合天文中心。
[科技日报]
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