仙后座A(Cassiopeia A,簡(jiǎn)稱Cas A)是銀河系內(nèi)已知最年輕的超新星遺跡,也是天空中除太陽外最強(qiáng)的射電源。位于仙后座,距離地球約11,000光年,視直徑約5角分。這顆超新星的爆炸光在1690年左右首次抵達(dá)地球,但沒有確鑿的歷史記錄記載。仙后座A在業(yè)余天文學(xué)領(lǐng)域可以使用口徑234mm的望遠(yuǎn)鏡和適當(dāng)?shù)臑V鏡觀察到。
仙后座A是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的獨(dú)立天文電波來源,由劍橋大學(xué)的天文學(xué)家馬丁·賴爾和法蘭西斯-格雷厄姆-史密斯于1948年使用長(zhǎng)邁克爾遜干涉儀發(fā)現(xiàn)。其光學(xué)對(duì)應(yīng)體最早于1950年被確認(rèn)。在3C星表的目錄中,仙后座A被編號(hào)為3C461,在綠堤超新星遺跡目錄中被編號(hào)為G111.7-2.1。
簡(jiǎn)介
仙后座A相關(guān)編號(hào):G111.7-2.1、3C 461射電源。(2000.0歷元,約在仙后座κ星以北),離地球約11000光年,視直徑5角分,亮度為6等但由于太彌散與銀河系背景影響,未能以肉眼直接看到。
仙后座A質(zhì)量是太陽的20倍,是一顆密度很高的恒星,距今330年前左右地球可以觀測(cè)到它的爆發(fā)。仙后座A的核心密度相當(dāng)高,直徑為12.5英里(約合20公里),美宇航局錢德拉X射線天文望遠(yuǎn)鏡在1999年首次觀測(cè)到仙后座A核心爆發(fā)形成的超新星遺跡。
X射線
X射線發(fā)射來源
遺跡的射電源是在1947年由英國劍橋的射電天文學(xué)家發(fā)現(xiàn),是除太陽以外觀測(cè)到的最強(qiáng)射電源,該遺跡仍在膨脹中,據(jù)哈勃空間望遠(yuǎn)鏡測(cè)定其物質(zhì)以每小時(shí)5000萬千米的速度向外膨脹,從其X射線譜顯示噴流富含硅原子,而相對(duì)缺少鐵原子,另鐵組成的柱狀結(jié)構(gòu)與噴流垂直。
2009年11月,據(jù)美國據(jù)《連線》雜志報(bào)道,天文學(xué)家日前最終發(fā)現(xiàn)了銀心最年輕超新星X射線發(fā)射的神秘來源:“仙后座A”的殘余內(nèi)部。仙后座A位 于一顆由薄薄一層碳圍繞的“嬰兒”中子星附近。
然而,在此之前,天文學(xué)家一直未制作出用以解釋這顆超新星神秘X射線光譜的模型。之前的研究認(rèn)為,恒星半徑過小,不可能是中子星,或認(rèn)為其表面溫度不均勻,沒有什么重要性。在最新一項(xiàng)研究中,天文學(xué)家結(jié)合以前兩項(xiàng)研究的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)仙后座的X射線發(fā)射模式可以用非常年輕的中子星的存在來解釋。
這顆中子星磁場(chǎng)效應(yīng)不大,碳大氣層非常稀薄。研究成果2009年11月4日刊登在最新一期《自然》雜志上,使得仙后座的核心成為科學(xué)家迄今發(fā)現(xiàn)的最年輕的中子星。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家理解中子星是如何在劇烈的超新星爆發(fā)中誕生的。這顆中子星誕生時(shí)周圍溫度極高,以致其表面發(fā)生了聚變反應(yīng),生成了只有10厘米厚的碳大氣層。
偶極噴流
這張由美國航空航天局的錢德拉X射線天文臺(tái)拍攝(2004年)的仙后座A的全新照片向人們展示了比5年前由錢德拉首次拍攝所獲得的照片高出200倍的細(xì)節(jié)。這張照片預(yù)示由大質(zhì)量恒星縮引發(fā)的爆炸遠(yuǎn)比人們預(yù)想的要復(fù)雜得多。
X射線譜顯示噴流富含硅原子,而相對(duì)缺少鐵原子。與之形成對(duì)比的是,純鐵氣體組成的柱狀結(jié)構(gòu)的指向幾乎都與噴流垂直。這些鐵是由中央恒星的高溫區(qū)域所制造的。噴流的富硅貧鐵組成暗示了這個(gè)由物質(zhì)主導(dǎo)的噴流并不是由超新星爆發(fā)直接驅(qū)動(dòng)的,否則的話其中會(huì)包含來自中央恒星的大量鐵元素。
一種解釋是制造這一高速噴流的爆發(fā)和產(chǎn)生γ射線暴的極超新星類似,但是在這里能量要低得多。這一爆發(fā)也留下了一顆暗弱的中子星。與蟹狀星云和船帆座超新星遺跡中高速自轉(zhuǎn)的中子星不同,這顆中子星非常寧靜暗弱,也沒有可以探測(cè)到的脈沖輻射。它可能是通過爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)噴流的,如今它就像其他強(qiáng)磁場(chǎng)中子星(磁星)一樣處在一個(gè)缺乏星風(fēng)物質(zhì)的環(huán)境中。
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