时间倒流了吗?
仙后座超新星遗迹。NASA/JPL-Caltech
“仙后座A”距地球约11000光年,是一颗超新星遗迹,其中有两股冲击波正在快速前进。通常情况下,冲击波从内向外推进,但不知何故,天文学家发现其中一个冲击波正在向内后退。
仙后座A冲击波各部分推进速度不一致。一侧的内震波正在向内后退。J.Vink/astronomie.nl
仙后座A是距离地球最近的超新星遗迹之一,整个遗迹覆盖的区域直径约16光年。超新星在爆炸前和爆炸期间会在其周围抛出大量气体。超新星爆炸产生的冲击波在这种气体中由内向外推进。
冲击波的推进速度会变慢,但是由于这颗超新星遗迹比较年轻,天文学家在1970年才观测到它的喷发,我们可以看到它的冲击波推进速度极快,达到每小时2160万米.
仙后座A的激波分为内波和外波,像两个球壳一样包裹着超新星的爆炸中心。两次冲击波的推进速度几乎相同,但天文学家发现,内部冲击波的一部分,特别是靠近西方的部分天空,正以690万的速度向超新星爆炸的中心移动公里每小时。速度退缩了。与此同时,同方向的外侧冲击波继续以比其余部分更快的速度向外推进。
仙后座A激波异常膨胀模式与超新星理论模型相矛盾。这表明在仙后座A冲击波的推进过程中发生了一些不寻常的事情。
研究人员说,对这种异常现象最可能的解释是,超新星冲击波遇到了恒星先前在这里喷出的另一层气体。这种气体壳减慢了冲击波并将内部冲击波推向相反的方向。不过,外层冲击波在突破气壳层的屏障后,以比之前更快的速度向外扩张。仙后座的前身超新星是一颗大质量恒星。这类恒星引起的超新星属于IIb型,它们会在爆炸前将外层物质完全抛射出去。这或许可以解释为什么存在这样的气体壳层。
但是仙后座A爆炸时的质量只有太阳的4到6倍,而这颗恒星刚刚诞生时的质量是太阳的18倍。它在爆发前已经失去了三分之二的质量。即使是IIb型超新星在爆炸前也不会损失那么多物质。因此,有科学家认为仙后座A的前身是一对双星。在仙后座A爆炸前,另一颗伴星可能先爆发并扩散出大量氢气。
不过这一次研究人员表示,这个理论并不可信,充其量只是猜测,因为还没有人找到这样的伴星。究竟是什么导致仙后座A超新星激波逆行仍然是个谜。
仙后座A的图像结合X射线数据。NASA/CXC/SAO/IXPE
参考
仙后座A的正反激波动力学
https://arxiv.org/abs/2201.08911
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