11000年光年外发生诡异事件：仙后座A超新星冲击波向内退缩

是时光倒流了吗？

仙后座A超新星遗迹。NASA / JPL-Caltech

距离地球大约11000光年的“仙后座A”是一个超新星遗迹，两道冲击波在其中快速推进。通常冲击波的推进方向都是由内向外扩展的，但是不知何故，天文学家却发现其中一道冲击波在向内退缩。

仙后座A冲击波各部分的推进速度不一致。其内道冲击波的一侧在向内退缩。J.Vink / astronomie.nl

仙后座A是距离地球最近的超新星遗迹之一，整个遗迹覆盖在一片直径大约16光年的范围内。超新星在其爆发前和爆发的过程中，向周围抛出了大量气体。而超新星爆发时产生的冲击波就在这些气体中由内向外推进。

冲击波的推进速度是会减慢的，但由于这个超新星遗迹比较年轻，1970年天文学家才观察到它的爆发，我们可以看到它的冲击波推进速度极快，达到了每小时2160万千米。

仙后座A的冲击波分为内外两道，它们像两个球状的壳一样包裹着超新星的爆发中心。两道冲击波的推进速度几乎是一样的，但是天文学家发现，内道冲击波的一部分，具体来说是天空中靠近西侧的一部分，竟然在向着超新星爆发的中心方向，以每小时690万千米的速度退缩。与此同时，同一方向的外道冲击波却在以比其余部分还要快的速度继续向外推进。

仙后座A冲击波的异常扩张方式，是与超新星理论模型矛盾的。它表明在仙后座A冲击波的推进过程中，发生了某些不寻常的事。

研究人员表示要解释这种异常，最有可能的一种情形是超新星冲击波在此处与恒星此前抛出的另一个气体壳发生了遭遇。这个气体壳使冲击波减速，并把内道冲击波推向了相反的方向。而外道冲击波在突破了这个气体壳的阻挡后，反而在它的外部以比以前更快的速度向外扩张。

仙后座A超新星的前身是一颗大质量恒星，这类恒星引发的超新星属于IIb型，它们在爆发前会将外层物质完全抛出。这也许可以解释为什么会有这样一个气体壳存在。

但仙后座A爆发时质量仅相当于太阳的4到6倍，而这颗恒星在其刚刚诞生时质量有太阳的18倍。它在爆发前已经失去了三分之二的质量。即使是IIb型超新星，爆发前也不会失去这么多物质。因此也有科学家认为，仙后座A的前身是一对双星。在仙后座A爆发前，另一颗伴星可能已经先行爆发，并将大量的氢扩散了出去。

但是这一次的研究人员表示这种理论不可信，充其量只是猜测，因为并没有人发现这样一颗伴星。到底是什么原因导致了仙后座A超新星冲击波的逆行依然是个谜。

结合了X射线数据的仙后座A影像。NASA / CXC / SAO / IXPE

参考

The forward and reverse shock dynamics of Cassiopeia A

https://arxiv.org/abs/2201.08911