基本介紹
- 中文名：SN 1987A
- 時間：1987年2月24日
- 超新星種類：II-P超新星(不平常的
- 所在星系：大麥哲倫雲(LMC)
觀測資料,物理特徵,簡介,命名,中微子爆發,前身星,科學研究,相關,
觀測資料
超新星種類 | II-P超新星(不平常的) |
超新星遺蹟種類 | 不詳 |
所在星系 | 大麥哲倫雲(LMC) |
所在星座 | |
赤經 | 05h 35m 28.03s (J2000) |
赤緯 | −69° 16′ 11.79″ (J2000) |
不詳 | |
發現日期 | 1987年2月24日（23：00UTC） |
最亮時視星等(V) | +3 |
距離 | 未知 |
物理特徵
原來恆星 | |
原來恆星種類 | B3 藍超巨星 |
色指數 (B-V) | +0.085 |
重要資料 | 望遠鏡發明後所發現 距離最近的超新星爆發 |
簡介
20年前，天文學家目睹了400年來最亮的一次恆星大爆發。在1987年2月23日發現後幾個月內，力量巨大的超新星SN 1987A閃耀著釋放了100萬倍於太陽的能量。
麻薩諸塞州坎布里奇哈佛—史密松天體物理中心的Robert Kirshner說：“哈勃望遠鏡拍攝的銳利圖象幫助我們提出並回答關於SN 1987A的新問題。實際上，如果沒有哈勃，我們甚至不知道去問些什麼。”
Kirshner是研究這顆毀滅之星的國際合作小組的首席研究員。研究象SN 1987A這樣的超新星的重要性在於，爆發的恆星是碳、鐵等重元素的創造者，而這些元素生成了新生恆星、星系乃至人類。舉例來說，人體血液中的鐵是產生於超新星爆發的。SN 1987A拋射出了20000倍地球質量的放射性鐵元素。破碎星核的輻射源於爆發產生的放射性鈦元素。
這顆恆星位於163000光年外的大麥哲倫雲內。實際上它的爆發時間是公元前161000年，不過光線是在1987年抵達地球的。
“哈勃的觀測幫助我們重寫恆星爆發的教科書。我們發現，實際的世界比任何人能夠想像的都要複雜有趣。神秘的3重發光氣體環系，還有20年後的今天爆發產生的強大衝擊波正在衝撞著。”
在SN 1987A之前，Kirshner解釋說，天文學家有一個“簡單的理想化超新星模型”。“我們認為，爆發是球對稱的，而且我們也沒怎么想過，恆星會在爆發之前幾千年的時間裡噴出氣體。SN 1987A中，實際的恆星殘骸是伸長的，與其說象口香糖球，不如說象豆形軟糖，而運動最快的殘片正沖入千年以前就已存在的氣體中。誰會猜到這些呢？”
1987年，當天文學家首度發現SN 1987A時，哈勃甚至還不存在。3年後，當哈勃發射升空後，天文學家當即使用該望遠鏡研究恆星爆炸。第一個高峰是在1990年，也就是望遠鏡發射的那年。之後，望遠鏡為毀滅之星拍攝的數以百計的照片。
命名
SN 1987A是1987年2月24日在大麥哲倫雲內發現的一次超新星爆發，是自1604年克卜勒超新星（SN 1604）以來觀測到的最明亮的超新星爆發，肉眼可見，位於蜘蛛星雲的外圍，距離地球大約51,400秒差距（約168,000光年）。由於這是在1987年發現的第一顆超新星，因此被命名為“1987A”。SN 1987A爆發的光線於1987年2月23日到達地球，亮度於5月左右到達頂峰，視星等達3等，之後漸漸轉暗。1987年2月24日，伊恩·謝爾頓（Ian Shelton）和奧斯卡·杜阿爾德（Oscar Duhalde）在智利拉斯坎帕納斯天文台用望遠鏡對準大麥哲倫雲拍照時共同發現了這次超新星爆發，同一時間觀測到的天文學家還有在紐西蘭的阿爾伯特·瓊斯（Albert Jones)。
中微子爆發
在SN 1987A爆發的光線來到地球的3小時前，世界各地有三台中微子偵測器同時偵測到一股中微子爆發，廣泛接受的理由是中微子於超新星爆發時比可見光更早被發射出來，而不是中微子比光速快。在7:35UTC），日本的神岡探測器探測到11箇中微子，美國厄文－密西根－布魯克海汶偵測器（IMB）探測到8個，俄羅斯BAKSAN偵測器則有5個。中微子爆發歷時少於13秒。
雖然偵測到的中微子數目只有24顆，但相比起平時的背景水平已是非常高的一個數字。這也是史上首次直接偵測到由超新星爆發出的中微子，亦印證超新星爆發理論模型的能量分布。該模型指出在超新星爆發中，中微子爆發占總能量的99%，噴發量為10^58顆，總能量為10^46焦耳。
從數據中得出了一個重大發現。中微子與反中微子差不多同一時間到達地球，時間差少於12秒。這是首次得到實際證據證明引力對物質、反物質和光子的作用是非常接近的。之前已有理論預測到這個現象，這次得到數據的印證。
前身星
SN 1987 A的前身是藍超巨星Sanduleak -69° 202a，估算質量為18個太陽質量。在這恆星未發生爆發前，天文學界普遍相信超新星爆發只可能出現在紅超巨星身上，事後，有關大質量恆星演化的模型都須要進行修正。
科學研究
SN 1987A的超新星遺蹟是其中一個最被深入研究的天體。SN 1987A似乎是向核心塌縮的超新星，理論上爆發後應該遺下一顆中子星，可是由爆發至現在仍未有發現。哈勃空間望遠鏡拍攝了SN 1987A最清晰的照片，但仍然找不到那顆理論上存在的中子星。中子星的“失蹤”有三種可能性 ：一、中子星周圍的氣體太濃密，因此不能被觀察；二、中子星吸收周圍的物質，塌縮成為夸克星，因此也不能被觀察到；三、中子星吸引了太多的物質，使之再度塌縮成為黑洞，因此也不能被觀察到。後者近年來得到較有力的支持。
相關
哈勃的研究揭示了該超新星的如下細節：
* 2個發光氣體構成的外環，未在地基望遠鏡的圖象上辨認出。
* 啞鈴狀的中心結構，現在長度已擴展到1/10光年。該結構由超新星中心兩團星骸組成，以每小時約2000萬英里的速度相互分離。
* 猛衝的恆星激波由恆星爆發產生，正沖入、加熱並照亮了已毀的恆星周圍窄環的內區。
哈勃繼續監視著穿過環區的殘存激波。燈光表演使發光的圓環看起來象一條珍珠項鍊。天文學家認為，在幾年內，整個環狀結構還會是明亮的。預計發光的環狀結構會亮到足以照亮恆星的周圍，這樣天文學家就可以了解恆星在爆發前物質拋射的更多情況。
天文學家在分析來自NASA斯必澤太空望遠鏡的圖象，以圖理解爆發恆星周圍以及激波附近的塵埃的命運。Kirshner說：“將來，當激波穿出內環並撞擊照亮外環時，我們會了解到更多東西。它會給我們提供該恆星過去至少20000沒的線索。不過很多東西仍舊是謎。我們仍不知道恆星在爆發前的演化，或是3個環是如何形成的。我們還認為，這顆恆星可能屬於一個雙星系統。”天文學家還在尋找激波過後留下黑洞或中子星的證據。大質量恆星的熾烈死亡通常會產生這樣活躍的天體。大多數天文學家認為，中子星在20年前已形成。Kirshner說，該天體可能是被塵埃遮蔽，或是形成了黑洞。
他計畫使用寬視場行星照相機3（該儀器計畫在即將到來的哈勃維修任務中安裝）尋找恆星的殘骸。科學家將使用計畫在此次維修中安裝的另一台儀器——宇宙起源攝譜儀來分析超新星的化學組分和速度。預計2018年發射的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡可以觀測到比天文學家如今所見強10倍的環狀結構紅外輻射。環內的殘片將再次增亮，而天文學家又有機會去研究爆發恆星的內部了。
哈勃太空望遠鏡是NASA與歐洲空間局（ESA）之間的國際合作項目。巴爾的摩的空間望遠鏡科學研究所主持哈勃的科研運作。該機構由華盛頓的大學天文學聯合會為NASA運轉。
