原标题:漂亮的1987A超新星隐藏着多少待解的秘密?
1987年2月23日,加拿大天文学家伊恩·谢尔顿(Ian Shelton)和奥斯卡·杜阿尔德(Oscar Duhalde)在智利拉斯坎帕纳斯天文台用望远镜发现了16万光年外的大麦哲伦星系的1987A超新星。同一时间观测到的天文学家还有新西兰的阿尔伯特·琼斯(Albert Jones)和津巴布韦的哥林·亨肖(Colin Henshaw)。
图1 超新星1987A
2003年,哈勃望远镜拍摄了1987A超新星,观察到了更详细的内部结构。
图2 哈勃拍摄的1987A内部结构
1、超新星周围有一个直径约1光年的发光气体环。超新星爆炸发出的X射线激发环中的气体,使发光气体环变成了一串珍珠项圈。
2、超新星还拥有另外两个地面望远镜没有发现的发光气体外环。
3、爆发遗迹中心呈现出对称的两个瓣状碎片云哑铃形结构,长度已增大到0.5光年,以每小时大约3200万公里的速度相互远离。
4、爆炸冲击波正在撞入死亡恒星周围的窄环内侧区域。
天文学家们提出了一套理想化的超新星模型:
恒星在万有引力作用下产生核聚变,温度高了就爆炸,原理类似于炸弹。其中,爆炸光谱中发现氢的是Ⅱ型超新星,也叫核塌缩超新星;未发现氢的是Ia型超新星。科学家们说,氢在氢的万有引力吸引下聚集在一起,越挤越紧,氢核聚变成为氦。如果恒星质量大于1.4个太阳质量,氦还能继续核聚变成重元素。恒星核心部分在引力作用下收缩,超巨星核心温度超过10亿K,将3个氦核聚合成1个碳核。直到合成最稳定的铁为止。此时,坍缩的恒星核心温度达到60亿K,特高的能量发生爆炸,产生伽马射线、X光、紫外线,把恒星的洋葱一般的外部结构硅、氧、氖、碳、氦、氢这几层推出去,中心坍缩成中子星或者黑洞。
上述理论与天文观察实际矛盾重重,但却是目前比较好的一个理论。
第一个矛盾:超新星中心坍缩成中子星或者黑洞。天文学家们按照这个理论,在爆发遗迹中搜寻中子星或黑洞,但迄今还没有任何观测证据证实中子星或黑洞存在。
第二个矛盾:超新星爆炸。第谷超新星是超新星的正面喷发,好像是爆炸。而大麦哲伦星系DEM L316号地区的气泡状星云则是超新星爆发的侧面。不是爆炸,更不是两个超新星爆炸。只是超新星两极喷发不是同时发生而已。
图3 第谷超新星
图4 大麦哲伦星云DEM L316号地区超新星爆发的气泡状星云
第三个矛盾:万有引力导致恒星坍缩。但超新星都向外喷发物质。在地球上,没有约束,氢气相互逃离。氢气球也能轻而易举地逃离地球。
第四个矛盾:超新星是恒星的死亡。但2014 年 9 月,Intermediate Palomar Transient Factory 巡天项目发现IIp 型超新星iPTF14hls在600 多天中变暗又变亮,反复了5次。
我的观点:主流的超新星理论需要修正。超新星只是恒星的一次两极喷发,还会有多次。第谷超新星是这种两极大喷发的正面照片;DEM L316号地区超新星是侧面照片;1987A超新星的三光环奇观,也是侧对着我们的两极喷发,但角度小一些。
恒星两极喷发物质形成的空中轮廓一般是基本对称的两个椭球。1987A超新星中心亮点是恒星此次的喷发区域,斜对着我们。中间明亮的珍珠环是前次喷发物质的密集处,由于被此次喷发照亮或者受激而发光。两侧较暗的两个平行光环则是更前一次两极喷发物质的密集处。
总之,1987A超新星是恒星的两极喷发,与蝴蝶星云相似。只是1987A超新星略微有点倾斜。所以,我们既观测到了两极喷发照亮了的两个光环,又看到了近处被照亮的珍珠光环(背后还应该有个不好分开的珍珠光环),还看到了喷发点。
图5 蝴蝶星云
喷发点温度最高,是恒星核心核聚变产物的大暴露:如果喷出碳元素,就是碳星;如果喷出铁元素,就是铁星;如果喷出中子,就是中子星;如果什么都不喷了,就是磁星;如果不喷了,就是新星;如果喷发物质回落,喷发点被掩盖,就什么星也没有了。
如果在超新星喷发侧面,看不见喷发点,就是纯粹的星云了。
在1987A超新星爆发后搜寻中子星,时间早过了,厚厚的物质聚集在中心,能找到什么观测证据吗?况且,由中子组成的中子星是不存在的,在1987A超新星中不会找到中子星。
1987A超新星还有多少待解的秘密?
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