公元1181年見證的一顆超新星在2021年與Pa 30星雲聯繫在一起，揭示了一顆罕見的倖存”殭屍星”。 凱克天文台（Keck Observatory）先進的三維成像技術發現了從核心開始擴展的不尋常細絲，標誌著這顆超新星具有高度非對稱性，並提出了新的科學問題。

名為Pa 30 的超新星殘餘物的藝術家概念圖–1181 年從地球上目睹的超新星爆炸的殘餘物。 在噴出物質的塵埃外殼外，有不尋常的硫絲伸出。 在殘餘物的中心可以看到爆炸的原始恆星的殘骸，現在它是一顆炙熱的膨脹恆星，可能會冷卻成為一顆白矮星。 夏威夷WM 凱克天文台的凱克宇宙網成像儀（Keck Cosmic Web Imager，KCWI）繪製出了這些奇特細絲的三維地圖，並顯示它們正以每秒約1000 公里的速度向外飛行。 圖片來源：WM 凱克天文台/Adam Makarenko

1181 年，仙后座附近出現了一顆新星，閃耀了六個月後從人們的視線中消失。 近千年前，中國和日本的天文學家將這顆恆星記錄為”客星”，此後，這一事件一直令科學家們著迷和困惑。 它現在被稱為超新星SN 1181，是歷史上記錄的為數不多的望遠鏡前超新星之一。

幾個世紀以來，它一直被認為是一個”孤兒”，這意味著今天可見的天體都無法追溯到它。 然而，在2021年，科學家將SN 1181的殘餘物與一個名為Pa 30的星雲聯繫起來，Pa 30最初是由業餘天文學家Dana Patchick在2013年利用WISE望遠鏡的數據發現的，是公民科學項目的一部分。

然而Pa 30 並不是一顆普通的超新星殘骸。 天文學家在它的中心發現了一顆”殭屍星”–一種罕見的原始爆炸殘餘物。 SN 1181被認為是由一顆被稱為白矮星的緻密星球的熱核爆炸引發的。 通常情況下，白矮星會在這種爆炸中完全湮滅，但這一次，恆星的一部分倖存了下來，形成了一顆”殭屍恆星”。

這種部分爆炸類型稱為Iax 型超新星。 更令人好奇的是，奇怪的細絲從這顆”殭屍星”中延伸出來，就像蒲公英的花瓣。 現在，ISTA 助理教授伊拉利亞-卡亞佐（Ilaria Caiazzo）和主要作者蒂姆-坎寧安（Tim Cunningham），哈佛大學和史密森天體物理中心的美國國家航空航天局哈伯研究員，獲得了這些神秘細絲前所未有的特寫。

坎寧安和卡亞佐周圍的研究團隊能夠詳細研究這顆奇特的超新星殘骸，要歸功於加州理工學院的凱克宇宙網成像儀（KCWI）。 KCWI 是一台攝譜儀，位於夏威夷WM 凱克天文台4000 公尺高空，靠近夏威夷最高峰Mauna Kea 火山的山頂。

如其名稱所示，KCWI 的設計目的是探測宇宙中一些最暗最微弱的光源，這些光源被統稱為”宇宙網”。 此外，KCWI 的靈敏度極高，設計巧妙，可以捕捉影像中每個像素的光譜資訊。 它還能測量恆星爆炸中物質的運動，並製作出類似超新星的3D 影片。 KCWI 是透過研究光線在靠近或遠離我們時是如何移動的，這一物理過程類似於我們熟悉的多普勒頻移，當救護車駛過時，響亮的警笛聲會改變音調。

這樣，研究人員就能繪製出星雲及其奇異細絲的詳細三維地圖，而不是只能看到超新星觀測中常見的煙火表演的典型靜態影像。 此外，他們還可以顯示，這些細絲中的物質以每秒約1000 公里的速度彈道移動。坎寧安說：”這意味著，自爆炸以來，噴射出來的物質並沒有減速或加速。因此，根據測得的速度，回溯時間使我們能夠將爆炸時間精確到幾乎是1181年。”

這位天文物理學家於2024年加入ISTA，目標是將ISTA打造成天文物理學界的重要焦點。 資料來源：ISTA

除了蒲公英形狀的細絲及其彈道膨脹之外，超新星的整體形狀也非常不尋常。 研究小組可以證明，噴出物–即從爆炸點噴出的細絲內的物質是異常不對稱的。 這顯示這種不對稱源自於最初的爆炸本身。 此外，這些細絲似乎有一個鋒利的內緣，顯示殭屍恆星周圍有一個內部”缺口”。

“我們首次對超新星殘留物的速度和空間結構進行了詳細的三維描述，讓我們了解了很多關於我們的祖先在幾個世紀前觀測到的這一獨特宇宙事件的信息。 但它也提出了新的問題，為天文學家下一步的工作提出了新的挑戰。

編譯自/ SciTechDaily