恒星|你终于可以亲眼看到宇宙超新星的爆炸了超新星|太空

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一只穿过宇宙的幽灵般的“手”刚刚让我们对大质量恒星的死亡有了新的认识。壮观的结构是核心坍缩超新星的喷射物，通过拍摄它超过 14 年的图像，天文学家已经能够观察到它以每秒 4000 公里（2485 英里）的速度冲入太空。
在“指尖”的最尖端，名为 MSH 15-52 的超新星残骸和冲击波冲入称为 RCW 89 的气体云中，在物质中产生冲击和结节，并导致膨胀的超新星减速。
MSH 15-52 距离地球 17000 光年，它似乎是银河系中已知最年轻的超新星遗迹之一。大约 1700 年前，恒星爆炸产生的光到达地球，因为前身恒星耗尽燃料支持聚变，将其外部物质爆炸到太空，并坍塌其核心。
坍缩的核心变成了一种称为脉冲星的“死”恒星，这是一种密度极高的天体，中子紧密排列，具有原子核的某些特性，在高速旋转时从其两极发出脉冲光。
【恒星|你终于可以亲眼看到宇宙超新星的爆炸了】这种旋转还有助于塑造膨胀到太空中的喷射恒星物质的 X 射线星云。
一项新研究详细说明了它的膨胀速度，该研究使用 2004 年、2008 年和 2017-2018 年的图像来观察 RCW 89 随着超新星残骸坠入其中的变化。
通过计算这些特征随时间移动的距离，我们可以更好地了解冲击波的速度，以及 MSH 15-52 中喷射恒星物质的节。您可以在下图中看到这一点。
位于手的一个指尖附近的冲击波是 MSH 15-52 与以每秒 4000 公里的速度移动的 RCW 89 相遇的特征，但一些结节的物质移动得更快，高达5000 公里/秒。
这些结被认为是在超新星爆炸之前在恒星中形成的镁和氖团块，它们以不同的速度移动。即使是看似最慢的似乎也快得离谱，大约 1000 公里/秒。
即便如此，这些特征在与 RCW 89 中的物质相互作用时正在减慢。从脉冲星到 RCW 89 的距离约为 75 光年；为了弥补这一距离， MSH 15-52 外缘所需的平均膨胀速度为 13000 公里/秒。
这意味着，研究人员已经确定，在遇到 RCW 89 之前，该物质会穿过爆炸恒星周围气体中密度相对较低的空腔或气泡，这与核心坍缩超新星模型一致。
当这颗前驱恒星的主序星寿命结束时，一股强大的恒星风会吹进它周围的空间，剥离恒星的氢，并形成一个巨大的空腔。然后，当恒星的核心最终坍缩成超新星时，爆炸将剩余的恒星物质喷射到这个相对空旷的空间区域。
RCW 89 代表腔壁。当 MSH 15-52 遇到这个密度较高的区域时，碰撞导致了快速减速。
在距离 11000 光年远的超新星遗迹仙后座 A 中也观察到了更高速度范围的超新星喷射物。这也被认为是一颗核心坍缩的超新星，但我们最近观察到它——爆炸产生的光在仅仅 350 年前到达地球。
我们还没有真正了解这两个超新星中快速移动团块的起源，但是收集更多数据并研究不同时间跨度的此类爆炸，将有助于天文学家煞费苦心地拼凑出这个谜团。
该研究已发表在《天体物理学杂志快报》上。