SN 1987A
SN 1987A是1987年2月24日在大麥哲倫雲內發現的一次超新星爆發，是自1604年刻卜勒超新星（SN 1604）以來觀測到的最明亮的超新星爆發，肉眼可見，位於蜘蛛星雲的外圍，距離地球大約51,400秒差距（約168,000光年）[1]。由於是在1987年發現的第一顆超新星，因此被命名為「1987A」。SN 1987A爆發的光線於1987年2月23日到達地球，亮度於5月左右到達頂峰，視星等達3等，之後漸漸轉暗。這是現代的天文學家在近距離觀測到一顆超新星的第一次機會，提供了核心坍縮超新星的許多深入了解。
| SN 1987A | |
|---|---|
環繞1987 A的環圈和在中 心來自超新星爆炸的環圈 | |
| 觀測資料 （曆元 J2000.0） | |
| 超新星種類 | II-P超新星 (不平常的) |
| 超新星殘骸種類 | 不詳 |
| 所在星系 | 大麥哲倫雲 (LMC) |
| 所在星座 | 劍魚座 |
| 赤經 | 05h 35m 28.03s (J2000) [1] |
| 赤緯 | −69° 16′ 11.79″ (J2000) [1] |
| 銀道座標 | 不詳 |
| 發現日期 | 1987年2月24日（23：00UTC） [2] |
| 最亮時視星等（V） | +3 |
| 距離 | 168,000光年 |
| 物理特徵 | |
| 原來恆星 | Sanduleak -69° 202a |
| 原來恆星種類 | B3 藍超巨星 |
| 色指數（B-V） | +0.085 |
| 重要資料 | 望遠鏡發明後所發現 距離最近的超新星爆發 |
發現
1987年2月24日，伊恩·謝爾頓（Ian Shelton）和奧斯卡·杜阿爾德（Oscar Duhalde）在智利拉斯坎帕納斯天文台用望遠鏡對準大麥哲倫雲拍照時共同發現了這次超新星爆發，同一時間觀測到的天文學家還有在新西蘭的阿爾伯特·瓊斯（Albert Jones）。 [2]在1987年3月4日-12日，它被當時的最大的紫外線空間望遠鏡Astron衛星從太空觀察到[3][4]。
微中子爆發
在SN 1987A爆發的光線來到地球的3小時前，世界各地有三台微中子探測器同時偵測到一股微中子爆發，廣泛接受的理由是微中子於超新星爆發時比可見光更早被發射出來，而不是微中子比光速快。在7:35（UTC），日本的神岡探測器探測到11個反微中子，美國的厄文－密歇根－布魯克海汶偵測器（IMB）探測到8個反微中子，俄羅斯的BAKSAN偵測器則探測到5個反微中子。微中子爆發歷時少於13秒。大約在三小時之前，勃朗峰液體閃爍體檢測到了一個有五個微中子的微中子爆發，但一般不認為與SN 1987A相關。
雖然偵測到的微中子數目只有24顆，但相比起平時的背景水平已是非常高的一個數字。這也是史上首次直接偵測到由超新星爆發出的微中子，標誌着微中子天文學的開端。偵測亦印證超新星爆發理論模型的能量分佈。該模型指出在超新星爆發中，微中子爆發佔總能量的99%，噴發量為1058顆，總能量為1046焦耳[5]。
從數據中得出了一個重大發現。微中子與反微中子差不多同一時間到達地球，時間差少於12秒。這是首次得到實際證據證明引力對物質、反物質和光子的作用是非常接近的。之前已有理論預測到這個現象，這次得到數據的印證。[來源請求]
前身星
SN 1987 A的前身是藍超巨星Sanduleak -69° 202a，估算質量為18個太陽質量。在這恆星未發生爆發前，天文學界普遍相信超新星爆發只可能出現在紅超巨星身上，事後，有關大質量恆星演化的模型都須要進行修正。
失蹤的中子星
SN 1987A的超新星爆炸遺骸是其中一個最被深入研究的天體。
SN 1987A似乎是向核心塌縮的超新星，理論上爆發後應該遺下一顆中子星，可是由爆發至現在仍未有發現。哈勃太空望遠鏡拍攝了SN 1987A最清晰的照片，但仍然找不到那顆理論上存在的中子星。有數個解釋消失的中子星之可能，但是並無較明顯較佳者。 其一是該中子星被濃厚雲氣包圍而不可見，另一個解釋是形成了脈衝星，但有着不尋常強或弱的磁場，也有可能大量物質掉回中子星，進而崩塌爲黑洞。中子星和黑洞會在有物質掉落時放出電磁波，如果有這樣的天體在超新星殘骸中而無物質向它掉落，它會非常黯淡而沒有被偵測到。有另一些被考慮的可能狀況，如爆發後留下的天體崩塌成了夸克星。[7][8]
如今藉助韋伯望遠鏡終於揭露隱藏其中的中子星。 透過韋伯望遠鏡近紅外光譜儀（NIRSpec）的 IFU 模式，科學家發現需要高能光子才能形成的高電離氬（氬原子失去 18 個電子中的 5 個），很明顯 SN 1987A 殘骸中心必須存在高能量輻射源，所有可能性都涉及一顆新生中子星，它正發出明亮紫外線和 X 射線電離附近氬氣和硫磺氣體。[9]
參考
- ^ 1.0 1.1 1.2 SN1987A in the Large Magellanic Cloud. Hubble Heritage Project. [2006-07-25]. （原始內容存檔於2016-03-04）.
- ^ 2.0 2.1 IAUC4316: 1987A, N. Cen. 1986. 24 February 1987 [2006-12-11]. （原始內容存檔於2006-05-02）.
- ^ Boyarchuk, A. A.; Gershberg, R. E.; Zvereva, A. M.; Petrov, P. P.; Severnyj, A. B.; Terebizh, A. V.; Hua, C. T.; Sheikhet, A. I. Observations with the "Astron" : supernova 1987A in the Large Magellanic Cloud.. Pisma v Astronomicheskii Zhurnal. 1987-09, 13. Bibcode:1987PAZh...13..739B. ISSN 0320-0108 （英語）.
- ^ Edward Edelson. Supernova!. 科技新時代 (Bonnier Corporation). 1987-09, 231 (3): 60–61 [2017-04-14] （英語）.[失效連結]
- ^ Pagliaroli, G.; Vissani, F.; Costantini, M. L.; Ianni, A. Improved analysis of SN1987A antineutrino events. Astroparticle Physics. 2009, 31 (3): 163. Bibcode:2009APh....31..163P. arXiv:0810.0466
. doi:10.1016/j.astropartphys.2008.12.010.
- ^ The "Iron Sun" Debate (3). www.thunderbolts.info. [2024-12-21].
- ^ Chan, T. C.; Cheng, K. S.; Harko, T.; Lau, H. K.; Lin, L. M.; Suen, W. M.; Tian, X. L. COULD THE COMPACT REMNANT OF SN 1987A BE A QUARK STAR?. The Astrophysical Journal. 2009-04-10, 695 (1). Bibcode:2009ApJ...695..732C. ISSN 0004-637X. arXiv:0902.0653 . doi:10.1088/0004-637X/695/1/732.
- ^ Parsons, P. Quark star may hold secret to early universe. New Scientist. February 21, 2009. （原始內容存檔於March 18, 2015）.
- ^ published, Robert Lea. James Webb Space Telescope spots neutron star hiding in supernova wreckage. Space.com. 2024-02-22 [2024-02-27]. （原始內容存檔於2024-05-19） （英語）.
