哈伯延時影片捕捉到超新星氣泡2萬年前的爆炸仍在以50萬英里/小時的速度膨脹
雖然一顆注定要毀滅的恆星在大約2 萬年前爆炸了,但它殘破的殘餘物仍在以驚人的速度向太空飛去–美國太空總署的哈伯太空望遠鏡捕捉到了這一場景。這個星雲被稱為天鵝座環狀星雲,形成一個直徑約120 光年的氣泡狀。到其中心的距離約為2,600 光年。整個星雲在天空中的寬度相當於六個滿月。 儘管一顆注定要毀滅的恆星在大約兩萬年前爆炸了,但它殘破的殘骸仍在以極快的速度飛向太空–美國宇航局的哈伯太空望遠鏡捕捉到了這一場景。圖片來源:NASA、ESA、Ravi Sankrit(STScI)天文學家利用哈伯望遠鏡放大了這個不斷膨脹的超新星氣泡前緣的一個非常小的切片,超新星爆炸波在這裡衝向太空中的周圍物質。從2001 年到2020 年拍攝的哈伯影像清晰地展示了殘餘物的衝擊波前緣是如何隨著時間的推移而擴大的,天文學家利用這些清晰的影像對其速度進行了計時。天文學家利用哈伯太空望遠鏡放大了天鵝座環狀星雲的片段進行特寫觀察–這是一個由發光氣體組成的巨大氣泡。天鵝座環狀星雲是一個巨大的發光氣泡。他們發現了像皺床單上的紋路一樣的細絲,橫跨兩光年。這個區域位於膨脹氣泡的外緣,是由兩萬年前一顆爆炸的恆星產生的。透過分析衝擊波的位置,天文學家發現,在過去20 年的哈伯觀測中,這些細絲的速度絲毫沒有減慢,形狀也沒有改變。這些物質正以每小時50 多萬英里的速度飛向星際空間–其速度足以在不到半小時的時間內從地球飛到月球。資料來源:NASA、ESA、STScI 透過分析衝擊波的位置,天文學家發現衝擊波在過去20年中絲毫沒有減慢速度,而是以每小時50多萬英里的速度飛向星際空間–速度之快足以在不到半小時的時間內從地球飛到月球。雖然這看起來快得令人難以置信,但對於超新星衝擊波的速度來說,它實際上是偏慢的。研究人員能夠從哈伯影像中組合出一部”電影”,近距離觀察這顆殘破的恆星是如何撞擊星際空間的。天文學家的見解位於馬裡蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所的天文學家拉維-桑克里特說:”只有哈伯才能讓我們如此清晰地觀察到氣泡邊緣發生的一切。當你仔細觀察哈伯影像時,它們非常壯觀。它們告訴我們超新星衝擊波在太空中傳播時遇到的密度差異,以及這些衝擊波後面區域的湍流。”資料來源:NASA、ESA、STScI: 感謝:NSF NOIRLab、Akira Fujii、Jeff Hester、Davide De Martin、Travis A. Rector、Ravi Sankrit(STScI)、DSS透過近距離觀察發光氫絲近兩光年長的部分可以發現,從側面看它們就像一張起皺的薄片。馬裡蘭州巴爾的摩市約翰-霍普金斯大學的威廉-布萊爾說:”你看到的是從側面看的薄片上的波紋,所以它看起來就像扭曲的光帶。當衝擊波遇到星際介質中或多或少的緻密物質時,就會產生這些擺動。近二十年的延時影片顯示,這些細絲在背景恆星的襯托下移動,但保持著自己的形狀。”「當我們把哈伯對準天鵝座環帶時,我們就知道這是衝擊波前沿,我們想要研究它。當我們拍到最初的照片,看到這條令人難以置信的精緻光帶時,那真是意外收穫。”布萊爾說:”我們並不知道它會解析出這種結構。”超新星與宇宙的相互作用布萊爾解釋說,衝擊波從爆炸點向外移動,然後開始遇到星際介質,即星際空間中氣體和塵埃的脆弱區域。這是超新星氣泡膨脹過程中的一個非常短暫的階段,在這個階段,看不見的中性氫被衝擊波加熱到華氏100 萬度或更高。然後,氣體開始發光,因為電子被激發到更高的能量狀態,並在逐級返回低能量狀態時發射出光子。在衝擊波前緣的更後面,電離的氧原子開始冷卻,發出藍色的特徵光。天鵝座環流是威廉-赫歇爾於1784 年用18 英寸的簡易反射望遠鏡發現的。他怎麼也不會想到,兩個多世紀後,我們會擁有一台足夠強大的望遠鏡,可以放大星雲的一小片,看到這壯觀的景象。