詹姆斯·韋伯太空望遠鏡伯揭示了標志性超新星SN 1987A內(nèi)部的新結(jié)構(gòu)

2025-12-09 18:24:43 分類：焦點 閱讀(43)

（神秘的詹姆志性地球uux.cn）據(jù)美國宇航局：美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡已經(jīng)開始研究最著名的超新星之一SN 1987A(超新星1987A)。SN 1987A位于168，斯韋示標000光年之外的伯太伯揭大麥哲倫星云中，自1987年2月被發(fā)現(xiàn)以來，空望近40年來一直是遠鏡從伽馬射線到無線電波長的密集觀測目標。Webb的超新NIRCam(近紅外相機)的新觀測為我們了解超新星如何隨著時間的推移發(fā)展以塑造其殘余物提供了一個重要的線索。

韋伯的NIRCam(近紅外相機)捕捉到了SN 1987A(超新星1987A)的這張詳細圖像。在中心，結(jié)構(gòu)從超新星中噴射出來的詹姆志性物質(zhì)形成了一個鎖眼形狀。就在它的斯韋示標左邊和右邊是韋伯新發(fā)現(xiàn)的微弱新月。在它們之外是伯太伯揭一個赤道環(huán)，由超新星爆發(fā)前數(shù)萬年噴出的空望物質(zhì)形成，包含明亮的遠鏡熱點。外部是超新漫射發(fā)射和兩個暗淡的外環(huán)。在此圖中，內(nèi)部藍色代表1.5微米(F150W)、青色1.64和2.0微米(F164N、F200W)、黃色3.23微米(F323N)、橙色4.05微米(F405N)和紅色4.44微米(F444W)。鳴謝:uux.cn/美國航天局、歐空局、加空局、M. Matsuura(卡迪夫大學)、R. Arendt(美國航天局戈達德航天中心&巴爾的摩縣馬里蘭大學)、C. Fransson
這張圖片展示了一個像鑰匙孔一樣的中心結(jié)構(gòu)。這個中心充滿了超新星爆炸噴射出的塊狀氣體和塵埃。塵埃如此稠密，以至于韋伯探測到的近紅外光都無法穿透它，從而在鑰匙孔上形成了黑暗的“洞”。
一個明亮的赤道環(huán)圍繞著內(nèi)部的鎖眼，在腰部形成了一個環(huán)帶，連接著沙漏形外環(huán)的兩個微弱的臂。赤道環(huán)由超新星爆炸前數(shù)萬年噴出的物質(zhì)形成，包含明亮的熱點，這些熱點是在超新星沖擊波撞擊環(huán)時出現(xiàn)的?，F(xiàn)在，甚至在環(huán)的外部也發(fā)現(xiàn)了斑點，在它的周圍有漫射發(fā)射。這些是超新星沖擊撞擊更多外部物質(zhì)的位置。
雖然這些結(jié)構(gòu)已經(jīng)被美國宇航局的哈勃和斯皮策太空望遠鏡以及錢德拉X射線天文臺不同程度地觀測到，但韋伯無與倫比的靈敏度和空間分辨率揭示了這顆超新星遺跡中的一個新特征——小型月牙形結(jié)構(gòu)。這些新月形被認為是超新星爆炸噴出的外層氣體的一部分。它們的亮度可能是邊緣變亮的跡象，這是一種在三維空間中觀察膨脹物質(zhì)時產(chǎn)生的光學現(xiàn)象。換句話說，我們的視角使得這兩個新月看起來比實際上有更多的物質(zhì)。
這些圖像的高分辨率也值得注意。在韋伯之前，現(xiàn)已退役的斯皮策望遠鏡在這顆超新星的整個生命周期中用紅外線對其進行了觀測，獲得了關于其發(fā)射如何隨時間演變的關鍵數(shù)據(jù)。然而，它從未能夠如此清晰和詳細地觀察到這顆超新星。

韋伯的NIRCam(近紅外相機)捕捉到了SN 1987A(超新星1987A)的這張詳細圖像，它已經(jīng)被注釋以突出關鍵結(jié)構(gòu)。在中心，從超新星中噴射出來的物質(zhì)形成了一個鎖眼形狀。就在它的左邊和右邊是韋伯新發(fā)現(xiàn)的微弱新月。在它們之外是一個赤道環(huán)，由超新星爆發(fā)前數(shù)萬年噴出的物質(zhì)形成，包含明亮的熱點。外部是漫射發(fā)射和兩個暗淡的外環(huán)。在此圖中，藍色代表1.5微米(F150W)、青色1.64和2.0微米(F164N、F200W)、黃色3.23微米(F323N)、橙色4.05微米(F405N)和紅色4.44微米(F444W)。鳴謝:uux.cn/NASA、ESA、CSA、M. Matsuura(卡迪夫大學)、R. Arendt (NASA戈達德航天中心&巴爾的摩縣馬里蘭大學)、C. Fransson(斯德哥爾摩大學)、J. Larsson (KTH皇家理工學院)。圖像處理:a .異教徒
盡管自超新星最初被發(fā)現(xiàn)以來已經(jīng)進行了幾十年的研究，但仍有幾個謎團未解，特別是圍繞這顆應該在超新星爆炸后形成的中子星。像斯皮策一樣，韋伯將繼續(xù)觀察這顆超新星。它的NIRSpec(近紅外光譜儀)和MIRI(中紅外儀器)儀器將為天文學家提供捕捉新的高保真紅外數(shù)據(jù)的能力，并獲得對新發(fā)現(xiàn)的新月結(jié)構(gòu)的新見解。此外，韋伯將繼續(xù)與哈勃、錢德拉和其他天文臺合作，為這顆傳奇超新星的過去和未來提供新的見解。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是世界上首屈一指的太空科學天文臺。韋伯正在解開我們太陽系的謎團，觀察其他恒星周圍的遙遠世界，探索我們宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及我們在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(歐洲航天局)和加拿大航天局領導的一項國際計劃。