400年了,克卜勒超新星殘骸擴張速度還是快得不得了!
來自錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatory)的2000、2004、2006與2014年觀測資料分析後的最新成果,天文學家發現克卜勒超新星殘骸(Kepler's supernova remnant)的擴張速度高達每小時3700多萬公里(約相當於每秒10280公里),比地球上的音速還快25000倍以上;但讓天文學家驚訝的不是這麼高的擴張速度,而是它自400年前爆發迄今,殘骸的擴張速度居然還是這麼高。 克卜勒超新星屬於Ia型超新星(Type Ia supernova),是雙星系統中的白矮星掠奪伴星物質致使質量超過白矮星上限而引發的超新星爆炸。克卜勒超新星殘骸處在我們的銀河系中,位在蛇夫座方向,距離地球約20,000光年遠,西元1604年爆發時,包含克卜勒(Johannes Kepler)在內的許多天文學家都目睹並記錄了這場劇烈爆發事件。 這些天文學家是追蹤克卜勒超新星殘骸X射線觀測中,15個小型節點(knot)的位置變化(200-2014年)測量節點的橫向移動速度,以及2016年取得的X射線光譜譜線的都卜勒位移(來計算視線方向的徑向速度,綜合之後便可估算出節點在3維空間中的真實移動速度。其中移動速度最快的節點,向外移動的速度超過每小時3700萬公里,這是超新星殘骸在X射線領域中測過的最快速度。所有節點的平均移動速度約為每小時1600萬公里,而爆震波(blast wave)則以每小時2400多萬公里的速度向外擴張。這些結果都符合2017年時以錢卓X射線衛星上的另一套儀器,獨立測出的克卜勒超新星殘骸節點移動速度超過每小時3200多萬公里的研究結論,但速度測量比2017年的研究更為精確、方向的涵蓋更全面。 上圖中與下方影片中紅、綠、藍色各代表低、中、高能X射線,影片中顯示的是其中幾個移動的最快的節點的狀況。 克卜勒超新星殘骸的節點運動示意圖。(Credit: NASA/CXC/K.DiVona) 本次偵測到的克卜勒超新星殘骸擴張速度,與那些於其他星系中超新星剛發生爆炸後幾天或幾星期時,以可見光波段觀測到的擴張速度相差無幾;而在爆炸幾十年,逐漸形成超新星殘骸後,那時的擴張速度通常會減緩下來。這樣的比對結果,顯示克卜勒超新星殘骸即便與周圍星際物質發生撞擊,應該會有所延滯,但400年了,擴張速度卻還是幾乎沒有減緩下來。 根據錢卓的X射線光譜資料...