反向冲击波向内以声速的1000倍向内运动

时间：2021-05-18 11:51:49 来源：

钱德拉X射线天文台拍摄的第谷超新星遗迹的照片。图像中的低能X射线（红色）显示了超新星爆炸产生的不断扩大的碎片，而高能X射线（蓝色）显示了爆炸波，即高能电子的壳。X射线：NASA / CXC /罗格斯/ K。埃里克森（Eriksen）等人；光学（星空背景）：决策支持系统

哈佛-史密森天体物理学中心的研究人员发现，向内以1000倍音速运动的反向冲击波正在加热第谷超新星残余物，并使其发出X射线。

马萨诸塞州剑桥市-当一颗恒星爆炸成超新星时，它会明亮地发光数周或数月，然后消失。然而，从爆炸向外爆炸的物质仍然在数百或数千年后发光，形成了风景如画的超新星遗迹。如此长久的辉煌具有什么力量？

对于第谷的超新星遗迹，天文学家发现向内以1000马赫（音速的1000倍）传播的反向冲击波正在加热遗留物，并使其发出X射线。

“我们无法在没有反向冲击的情况下研究古老的超新星遗迹，将它们照亮，”在哈佛大学-史密森尼天体物理学中心（CfA）进行这项研究的山口弘也说。

第谷的超新星是在1572年由天文学家第谷·布拉赫（Tycho Brahe）见证的。这个“新星”的出现震惊了那些以为天堂是永恒不变的。在最明亮的时候，超新星可以与金星匹敌，然后在一年后消失。

现代天文学家知道，第谷和其他人观测到的事件是Ia型超新星，是由一颗白矮星的爆炸引起的。爆炸以每小时超过1100万英里（5,000公里/秒）的速度将诸如硅和铁等元素喷入太空。

当那个喷射弹撞击周围的星际气体时，它产生了冲击波，相当于宇宙的“音爆”。今天大约300马赫，冲击波继续向外移动。相互作用还产生了剧烈的“反冲洗” –反向冲击波，以1000马赫的速度向内加速。

CfA的合著者兰德尔·史密斯（Randall Smith）解释说：“这就像刹车灯的波浪在拥挤的挡泥板在繁忙的高速公路上行进一样。”

反向冲击波加热超新星残余内部的气体并使其发出荧光。这个过程类似于家用荧光灯的点亮过程，除了超新星残留物会发出X射线而不是可见光。在超新星发生数百年后，反向冲击波使我们能够看到超新星残骸并对其进行研究。

史密斯说：“由于反向冲击，第谷的超新星不断提供能量。”

研究小组利用朱雀飞船研究了第谷超新星残骸的X射线光谱。他们发现，穿越反向冲击波的电子通过不确定的过程迅速加热。他们的观察结果为第谷超新星残余物的反向冲击提供了如此有效的“无碰撞”电子加热的第一个明确证据。

该小组计划寻找其他年轻超新星遗迹中类似的反向冲击波的证据。

这些结果已被发表在《天体物理学杂志》上。

哈佛史密森天体物理学中心（CfA）总部位于马萨诸塞州剑桥，是史密森尼天体物理观测站与哈佛大学天文观测站之间的联合合作。CfA科学家分为六个研究单位，研究宇宙的起源，演化和最终命运。

出版物：被《天体物理学杂志》发表

研究报告的PDF副本：年轻超新星残余物反激时电子有效无碰撞加热的新证据

图像：X射线：NASA / CXC /罗格斯/ K。埃里克森（Eriksen）等人；光学（星空背景）：决策支持系统

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