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《天体物理学杂志快报》:研究解开公元1181年在中国发现的超新星起源的秘密

《天体物理学杂志快报》:研究解开公元1181年在中国发现的超新星起源的秘密

《天体物理学杂志快报》:研究解开公元1181年在中国发现的超新星起源的秘密

《天体物理学杂志快报》:研究解开公元1181年在中国发现的超新星起源的秘密(图片:香港大学)

据香港大学:中国人记录「客星」的历史由来已久。「客星」指突然在天空乍现的星星,只短暂地被看见,不久便黯然消失。时至今日,我们知道这是由罕见的超新星爆炸所释出的能量,源自重恒星或双星系统特殊的互动,令重元素例如铁积累在银河系,并留下中子星、脉冲星、黑洞及如蟹状星云般的气态残余物。

公元1181年时,有一颗不知名的客星在中国的天空被观测得到,而在记载中它明亮如土星,是过去一千年间唯一一颗未被鉴定的历史超新星。

今天,这个九百年之谜终于被香港大学(港大)领导的国际天文学团队解开了。由港大太空实验室(LSR)与物理学系联手,跟来自英国、西班牙、匈牙利和法国的硏究员合作,凭借新线索解开了这个谜团。

这项发现已于著名的天体物理学杂志《天文物理期刊》中发布,当中公布的包括对超新星SN 1181 AD的鉴定及团队在2017年共同发现的「柏坤霆星」--一颗最热的沃夫瑞叶星(它本身就是一个很独特的天体),它的温度超过摄氏二十万度,被星云Pa30环绕着;而Pa30亦是由该团队的成员之一Dana PATCHICK在2013年时发现的。

港大太空实验室总监兼通讯作者柏坤霆教授表示:「根据我们的数据显示,这颗恒星的膨胀气体云在大约一千年前的一次爆炸中以约每秒1,100公里的极端速度膨胀;与超新星SN 1181 AD事件吻合。不仅如此,Pa30和柏坤霆星在天空中的恒星位置也符合中国和日本与客星相关的记载,误差在 3.5度以内--完全在可接受的误差范围之内。」这个论点跟合著作者 Albert ZIJLSTRA教授(曼彻斯特大学天体物理学教授、LSR的重要成员及港大孔庆荧杰出客座教授席(科技))首次提出的论点吻合。

Pa30和柏坤霆星以往被认为是两个白矮星合并的结果--密集的死星导致罕见的Iax型超新星。根据历史纪录的亮度和现代距离比对后,意味该事件比典型的超新星暗淡,符合罕见的Iax型,唯整个银河系中第二次出现的现象。

该论文的第一作者、LSR成员及港大博士后研究员Andreas RITTER博士,说:「综合年龄、位置、客星的亮度和六个月的能见度记录,显示柏坤霆星及其周边星云Pa30确实是超新星SN 1181 AD的对应物。」

超新星SN 1181 AD事件也是唯一可以对残余恒星和周边星云,进行详细研究的Iax型超新星。结合柏坤霆星本身极端和非凡的性质,以及它们与公元1181年超新星的联系,此发现具有相当大的科学和历史意义。最后,柏坤霆星是已知的唯一一颗既不是来自重质量前身星,也不是来自行星状星云中心恒星的沃夫瑞叶星。相反,它是两颗白矮星合并加上Iax型超新星爆炸的结果;是次发现终于赋予此星具体的历史依据。(原标题:香港大学天体物理学团队拆解了一个九百年历史的爆炸性宇宙谜题一颗公元1181年的中国古老客星终于得到认可的位置!)

有关研究论文请参看以下连结:https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac2253

相关报道:科学家解开“中国客星”身世之谜

据中国科学报(徐锐):近日,一项发表于《天体物理学杂志快报》的研究解开了关于一颗公元1181年在中国发现的超新星起源的秘密。

该研究指出,银河系恒星帕克星周围有一个暗淡的、快速膨胀的星云,科学家将其称为Pa30。它的轮廓、位置和年龄与历史上发现的这颗超新星相符。

在过去的千年间(从1006年开始),银河系中只发现了5颗明亮的超新星,其中就包括公元1181年在中国上空发现的超新星——“中国客星”(中国古代将天空中新出现的星统称为“客星”,主要指新星、超新星和彗星等)。

这颗超新星最初是在12世纪由中国和日本天文学家观察并记录到的。在他们的记录中,这颗星星和土星一样明亮,并在6个月内一直可见。这些天文学家甚至记录了该星在天空中的大致位置。

但是,在其他4颗超新星(包括著名的蟹状星云)被现代科学逐渐揭秘时,天文学家却连这颗“中国客星”的爆炸残余物都没发现。

这个自12世纪就困扰科学家的谜团,近日终于被中国、英国、西班牙、匈牙利和法国天文学家组成的国际研究小组解开。

在这项新研究中,天文学家发现Pa30星云正以每秒1100公里以上的极端速度膨胀(以这种速度从地球到月球只需5分钟)。他们利用这个速度计算得出该星云的年龄约为1000年,这与公元1181年发现的超新星相吻合。

“历史记录中‘中国客星’处在两个中国星座——传舍和华盖之间。而帕克星恰好也在这个位置。这意味着其年龄和位置都与‘中国客星’相吻合。”论文作者之一、英国曼彻斯特大学天体物理学教授Albert Zijlstra解释说。

Pa30和帕克星之前被认为是两颗白矮星合并的结果。这类事件被认为会导致一种罕见且相对微弱的超新星——“Iax型超新星”(一种微型超新星)。

“只有大约10%的超新星属于Iax型超新星,目前科学家对其了解还不太多。但是,SN1181(中国客星)微弱且衰退缓慢的事实,符合这类超新星的特征。”Zijlstra补充道,“这是唯一一个可以对残余恒星和星云进行详细研究的Iax型超新星。”

相关论文信息:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac2253

机器头条新闻 news.ji-qi.com)综合整理。

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