首次直接觀測到超新星1987A殘留的磁場

天文學家首次直接觀測到了天文學研究最多天體之一的磁性：超新星1987A (SN 1987A)的殘骸，這是三十多年前出現在我們天空中一顆垂死的恆星。除了是一項令人印象深刻的觀測成果外，這一發現還提供了對超新星殘骸演化早期階段的洞察，以及它們內部的宇宙磁性。布萊恩·蓋恩斯勒教授說：我們檢測到的磁場強度是冰箱磁鐵的5萬倍。這是在大質量恆星爆炸後最早可能發現的磁場。蓋斯勒是多倫多大學鄧拉普天文與天體物理學研究所的所長，同時也是發表在6月29日《天體物理學雜誌》上的論文的合著者。

這張哈勃太空望遠鏡拍攝的超新星1987A殘骸的照片顯示了一個明亮的內部環，它與超新星爆炸產生的物質相互作用時發光。這個環的直徑約為一光年。目前還不清楚是什麼導致了這兩個更大、更暗的環。這兩個明亮的物體是大麥哲倫雲中的恆星。圖片：NASA, ESA, R. Kirshner and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)

論文的第一作者薩納多(Zanardo)和合著者利斯特·斯特維利·史密斯(Lister Staveley-Smith)教授都來自西澳大利亞大學國際射電天文學研究中心的節點。SN 1987A是由多倫多大學的天文學家Ian Shelton於1987年2月在當時位於智利北部的多倫多大學的南方天文台共同發現的。它位於大麥哲倫星雲中，這是銀河系的伴星，距離地球168000光年。這是天文學家約翰尼斯·開普勒400多年前觀測到的第一顆裸眼超新星。超新星爆炸後的30年里，爆炸產生的物質，以及恆星死亡的衝擊波，一直向外擴散，穿過環繞恆星的氣體和塵埃，然後爆炸。

今天當我們看到這些殘骸時，會看到超新星不斷膨脹的碎片和衝擊波發出的閃閃發光的物質環。Gaensler和他的同事在Paul Wild天文台使用澳大利亞望遠鏡緊湊陣列觀察了來自物體的輻射，觀察了磁場。通過分析這種輻射的性質，他們能夠跟蹤磁場。蓋恩斯勒說：這幅圖展示了，如果你能在17萬光年外不斷膨脹的碎片雲上撒上鐵屑，它會是什麼樣子。他們發現，殘骸的磁場不是混沌的，但已經顯示出一定程度的有序。

一幅SN 1987A殘餘物的地圖，上面有很短的橙色線，顯示磁場的方向。圖片：Giovanna Zanardo

天文學家已經知道，隨著超新星殘骸變老，它們的磁場被拉伸並排列成有序的模式。因此研究小組的觀察表明，超新星遺迹可以在相對短的30年里給磁場帶來秩序。地球的磁場線向北和向南延伸，形成一個指向地球兩極的指南針。相比之下與SN 1987A有關的磁場線就像一個從中心向外排列的自行車輪輻。在如此年輕的年齡，恆星殘骸中的一切都在以難以置信的速度快速移動和快速變化，但是磁場看起來很好地排列到外殼的邊緣。蓋恩斯勒和他的同事將繼續觀察不斷演化的遺迹，隨著磁場的不斷擴展和演化，將觀察磁場的形狀，觀察當激波和碎片雲進入新的物質時磁場的變化。

博科園-科學科普｜參考期刊：天體物理｜來自： Dunlap天文學和天體物理研究所

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