來自錢德拉和NuSTAR的數(shù)據(jù)為在超新星1987A(SN 1987A)的中心存在一種被稱為 "脈沖星風(fēng)星云 "的結(jié)構(gòu)提供了證據(jù)。脈沖星風(fēng)星云是由快速旋轉(zhuǎn)的中子星產(chǎn)生的帶電粒子和磁場組成的云。如果得到證實，數(shù)十年來對尋找大質(zhì)量恒星坍塌后爆炸后留下致密核心的研究達(dá)到了高潮。

自從天文學(xué)家在1987年2月24日捕捉到一顆恒星的明亮爆炸后，研究人員一直在尋找本應(yīng)被留下的被壓扁的恒星核心。一組天文學(xué)家利用來自美國宇航局太空任務(wù)和地面望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)可能最終找到了它。作為大約400年來第一顆肉眼可見的超新星，超新星1987A(簡稱SN 1987A)引發(fā)了科學(xué)家們的極大興奮，并很快成為天空中研究最多的物體之一。這顆超新星位于大麥哲倫星系，這是我們銀河系的一個小型伴星系，距離地球只有大約17萬光年。

當(dāng)天文學(xué)家看著碎片從引爆點向外爆炸時，他們也在尋找這顆恒星的核心應(yīng)該留下的東西：一顆中子星。來自美國宇航局錢德拉X射線天文臺的數(shù)據(jù)和美國宇航局核子光譜望遠(yuǎn)鏡陣列(NuSTAR)以前未發(fā)表的數(shù)據(jù)，結(jié)合去年報告的地面阿塔卡馬大型毫米陣列(ALMA)望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在提出了一系列耐人尋味的證據(jù)，證明SN 1987A中心的中子星存在。

當(dāng)一顆恒星爆炸時，它在外層被炸入太空之前就會塌陷到自身。核心的壓縮將它變成一個密度極大的物體，太陽的質(zhì)量被擠壓到一個只有大約10英里寬的物體中。這些物體被稱為中子星，因為它們幾乎完全由密集的中子組成。它們是極端物理學(xué)的實驗室，在地球上是無法復(fù)制的。超新星1987A在30多年前爆炸，現(xiàn)在仍然被碎片包圍。美國宇航局的核光譜望遠(yuǎn)鏡陣列，或稱NuSTAR(顯示為藍(lán)色)和錢德拉X射線天文臺(顯示為紅色)對高能環(huán)境進(jìn)行了成像，后者具有更精細(xì)的分辨率。快速旋轉(zhuǎn)和高度磁化的中子星，稱為脈沖星，會產(chǎn)生一束類似燈塔的輻射，當(dāng)它的旋轉(zhuǎn)將光束掃過天空時，天文學(xué)家會檢測到脈沖。有一個脈沖星的子集，從其表面產(chǎn)生風(fēng),有時幾乎是以光速--形成復(fù)雜的帶電粒子和磁場結(jié)構(gòu)，被稱為 "脈沖星風(fēng)星云"。

通過錢德拉和NuSTAR，研究小組發(fā)現(xiàn)SN 1987A的碎片撞向周圍物質(zhì)時產(chǎn)生了相對低能量的X射線。研究小組還利用NuSTAR探測更高能量X射線的能力發(fā)現(xiàn)了高能量粒子的證據(jù)。對這種高能X射線發(fā)射有兩種可能的解釋：要么是脈沖星風(fēng)星云，要么是粒子被爆炸的沖擊波加速到高能。后一種效應(yīng)不需要脈沖星的存在，而且發(fā)生在離爆炸中心更遠(yuǎn)的地方。

最新的X射線研究支持脈沖星風(fēng)星云的情況，意味著中子星一定在那里。研究人員認(rèn)為在2012年和2014年之間，較高能量的X射線的亮度基本保持不變，而用澳大利亞望遠(yuǎn)鏡緊湊型陣列探測到的無線電發(fā)射則有所增加。這與爆炸波方案的預(yù)期相悖。接下來，作者估計需要近400年的時間才能將電子加速到NuSTAR數(shù)據(jù)中看到的最高能量，這比殘余物的年齡大10倍以上。

錢德拉和NuSTAR的數(shù)據(jù)也支持來自ALMA的一個2020年的結(jié)果，該結(jié)果為毫米波段的脈沖星風(fēng)星云結(jié)構(gòu)提供了可能的證據(jù)。雖然這個 "圓球 "還有其他潛在的解釋，但是它被認(rèn)定為脈沖星風(fēng)星云可以通過新的X射線數(shù)據(jù)得到證實。這是支持有一顆中子星留下的更多證據(jù)。如果這確實是位于SN 1987A中心的一顆脈沖星，它將是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最年輕的一顆。

關(guān)鍵詞： 天文學(xué)