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分享 網管 - 科學新知 | 2020-01-12 | 人氣:69

  2020 年 01 月 07 日

蟹狀星雲是宇宙中著名的超新星殘骸,最近天文學家結合了可見光、紅外光和 X 射線各種數據,創建出蟹狀星雲的 3D 結構示意圖。

公元 1054 年,中國、阿拉伯和日本的觀星學家都發現天空中突然出現一顆明亮「新星」,亮度是金星 6 倍,中國將之稱為「天關客星」;隨著現代觀測技術改進,天文學家約翰·貝維斯於 1731 年發現了蟹狀星雲(Crab Nebula,又稱 M1、NGC 1952、金牛座 A),距離地球約 6,500 光年,既是超新星殘骸和脈衝風星雲,也是存於上述史實中那顆「新星」的殘骸。

1969 年,天文學家再發現蟹狀星雲中心是一顆脈衝星,直徑約 28~30 公里,每秒自轉 30.2 次,發射出 γ 射線到無線電波範圍間的電磁波,由於蟹狀星雲的 X 射線和 γ 射線輻射能量高且非常穩定,因此天文學家將它看成宇宙中最穩定的高能輻射源之一,同時做為一種測量宇宙其他輻射源能量的基準。

現在,由太空望遠鏡科學研究所(STScI)、加州理工學院、哈佛大學科學家組成的團隊,結合 NASA 錢卓拉 X 射線天文台(CXO)、哈伯太空望遠鏡(Hubble)、史匹哲太空望遠鏡(Spitzer)三大望遠鏡數據(包括 X 射線、紅外光和可見光),建置出完整的蟹狀星雲 3D 內部結構影片,讓一般人可以更理解脈衝星如何為星雲提供動力的復雜物理過程。

在這段長約 4 分鐘的影片中,可以看到蟹狀星雲核心的脈衝星、它周圍的高能帶電粒子雲(後者又被氧氣和硫雲包圍),以及往兩個相反方向延伸的粒子射流。

接下可以看到包住脈衝星系統的同步加速器輻射(synchrotron emission),當帶電粒子流圍繞著磁力線旋轉時,就會產生這種獨特的輻射形式;再來出現的是蟹狀星雲的可見光外殼,看起來就像個籠子,這種熾熱氣體殼由觸手形狀的離子化氧氣絲構成。

從建模可以發現,蟹狀星雲的結構並非一般認為的超新星殘骸,傳統超新星殘骸由爆炸波和超新星碎片組成,這些碎片被加熱到數百萬度,但是蟹狀星雲系統內部區域由相對低溫的氣體組成(被同步加速器輻射加熱至數千度),天文學家認為應歸類為脈衝星雲。

這段影片已經提供給世界各地的博物館和天文館,我們可以意識到這 3 架太空望遠鏡究竟是多麼強大。

(首圖來源:hubblesite/NASA

 

 

 

原文網址:https://technews.tw/2020/01/07/crab-ne ... hrotron-emission-3d-nasa/