公元1054年,北宋司天监记录下了一个异常绚丽的宇宙奇观:天空中出现了一颗极其明亮的“客星”,甚至在白天也能看到。观测到的客星,实际上是6500光年之外金牛座内的一次超新星爆发事件。几百年后,天文学家发现了这次超新星爆发产生的遗迹,也就是著名的蟹状星云。自发现近300年以来,它仍然是天空中被研究得最多的天体之一。
近日,一组天文学家利用韦布空间望远镜(JWST)解析了蟹状星云的成分。望远镜的中红外仪(MIRI)和近红外相机(NIRCam)所收集到的数据,可以帮助我们更进一步了解蟹状星云的历史。
一种罕见的超新星?
简单来说,最主要的超新星可以分为两大类,即热核超新星和铁核坍缩超新星。热核超新星是双星系统中白矮星获得物质后发生的爆发。这些白矮星是低质量恒星(最大约8倍太阳质量)生命结束后留下的致密核心。而当一颗大质量恒星(超过大约10倍太阳质量)的核燃料耗尽,铁核坍缩,形成黑洞或者中子星时,就会发生铁核坍缩超新星。
而理论研究认为,当前身星的质量介于这两者之间时,很可能出现一种相对罕见的爆发类型。它产生于一颗内核由氧、氖和镁组成的演化程度较低的恒星。氧-氖-镁内核中的一些电子在一个被称为电子俘获的过程中被砸进原子核。电子的移除会导致恒星内核在自身重量的作用下坍缩,从而产生所谓的电子俘获超新星。
新数据更新认识
现在,韦布空间望远镜的新数据拓宽了可能的解释。在新研究中,团队利用韦布空间望远镜的光谱能力,对蟹状星云内部纤维的两个区域进行了精确测量。
除此之外,研究还观测了星云遗迹的大环境。近红外成像仪收集的图像和数据让团队能够分离出蟹状星云内部的尘埃辐射,并首次进行了高分辨率的测绘。