錢卓拉 X 射線太空望遠鏡公開著名超新星殘骸影片

NASA 錢卓拉 X 射線太空望遠鏡（Chandra X-ray Observatory）公布兩段有名超新星殘骸影片，分別是 M1 蟹狀星雲與仙后座 A（Cas A）。資料來自錢卓拉約 20 年內收集的 X 射線數據，展示兩顆銀河系大質量恆星發生超新星爆炸後的殘骸及輻射後戲劇性變化。

蟹狀星雲是1054年由中國和其他天文學家觀測到明亮超新星爆炸（編號SN 1054，中國稱「天關客星」），距離地球6,500光年。核心是一顆中子星（脈衝星），是超新星核心產生的超高密度致密物體，每秒約旋轉30次，輻射束每次旋轉時掃過地球，就像宇宙燈塔。當年輕脈衝星減速時，大量能量注入周圍，一股高速物質和反物質粒子風吹向周圍星雲，形成震波，就是影片所見的環。脈衝星的極高速噴流從極點噴出，朝與環垂直方向釋放發射X射線的物質和反物質粒子。過去22年，錢卓拉大量觀測蟹狀星雲，天文學家在新影片清楚看到環和噴流變化，顯示令人著迷的波動，包括X射線噴流的鞭狀變化。今年錢卓拉將持續觀測，以追蹤噴流變化。

▲ 蟹狀星雲。

仙后座A（簡稱Cas A）也是超新星殘骸，估計約340年前爆炸。Cas A外部區域顯示爆炸擴散衝擊波，由震波組成，類似超音速飛機產生的音爆。擴散震波是粒子加速到比地球最強大加速器「大型強子對撞機」最高速還高。爆炸波向外擴散後，遇到周圍物質並減速，產生第二個相對爆炸波後退的震波，類似交通堵塞從高速公路事故現場向後退。

Cas A一直是錢卓拉任務觀測次數最多且公開圖片最多的目標，也是1999年錢卓拉首張官方影像。錢卓拉首次在Cas A中心發現X射線點源，後來確認為中子星。多年來天文學家借助錢卓拉發現Cas A中子星內有「超流體」證據，揭示大質量恆星爆炸時可能從內部翻轉，在精確定位超新星爆炸的開始時間邁出重要一步。錢卓拉還繪製恆星內元素分布圖，這些元素正在進入太空，幫助培育下代星球。最近錢卓拉數據與詹姆斯·韋伯太空望遠鏡數據結合，有助確定殘骸內神祕結構的起源。

▲ 仙后座A。

▲ 錢卓拉X射線太空望遠鏡的蟹狀星雲和仙后座A影片。

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（本文由 台北天文館 授權轉載；首圖為示意圖，來源：Pixabay）

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