暗能量摄像机捕捉到一万年前巨型恒星爆炸残留物

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编译：Hygee

校对：DAIKIN

排版：邱和琴

后台：朱宸宇

Dark Energy Camera captures remains of a massive star that exploded nearly 11,000 years ago in huge gigapixel image (phys.org)

借助拥有570兆像素的强大装置——美国能源部制造的宽视场暗能量相机（DECam），天文学家构建了一幅庞大的13亿像素图像，展示了船帆座超新星残骸的中心部分，这是一颗超新星爆发的“尸体”。 宽视场暗能量相机是世界上性能最高的广域成像仪器之一，安装在美国国家科学基金会的维克多·M·布兰科4米天文望远镜（Víctor M. Blanco 4-meter Telescope）上，该天文望远镜位于托洛洛山美洲际天文台（Cerro Tololo Inter-American Observatory），是美国国家科学基金会光学红外天文研究实验室（NOIRLab）项目的一部分。 图片来源：美洲洲际天文台

这张色彩斑斓、细丝状气体交织成的网，就是船帆座超新星残骸，是大约11000年前一颗质量庞大的恒星爆炸后留下的宇宙碎片所形成的膨胀星云。星云位于船帆座约800光年远的地方，是距离地球最近的超新星遗迹之一。虽然这颗未命名的恒星在数千年前就爆炸了，但它爆炸时所产生的冲击波仍在星际介质中传播，并携带着炽热的气体卷须。

这张照片是该天体有史以来最大的一张，采用最先进的宽视场暗能量相机拍摄。该相机由美国能源部建造，安装在美国国家科学基金会位于智利塞罗托洛洛山美洲际天文台的维克多·M·布兰科4米天文望远镜上，属于美国国家科学基金会国家的光学红外天文研究实验室项目之一。

这张照片中的红色、黄色和蓝色分外醒目，这是使用三个DECam滤镜达到的效果。每个滤镜都收集一种特定颜色的光，并拍摄单独的图像，然后将其堆叠在一起，于是产生了这张高分辨率的彩色照片。该照片展示了在不断膨胀的气体云中蜿蜒的网状细丝。这也是迄今为止公开发布的最大的DECam照片，像素更是达到了惊人的13亿。

船帆座超新星残骸仅仅是一颗大质量恒星爆炸产生的碎片。11000年前，当这颗恒星爆炸时，它的外层被猛烈地剥离并抛向周围空间，产生了如今仍然可见的冲击波。当冲击波扩展到周围空间时，炽热的带电气体从爆炸点飞离，与星际介质压缩并相互作用，产生了照片中所示的蓝色和黄色细丝状气体。

船帆座超新星残骸的形体极其巨大，跨度近100光年，直径是夜空中满月直径的20倍。

尽管这颗恒星的爆炸极其突然而剧烈，但它并没有完全消失。在外层剥落后，恒星的核心坍缩成了一颗中子星——一颗由质子和电子相互碰撞形成的高密度球体。这颗中子星被命名为船帆座脉冲星，现在是一个超浓缩的天体，其质量与太阳相当，包含在一个只有几公里宽的球体中。

船帆座脉冲星位于这张照片的左下角，是一颗相对暗淡的星星，与其周围无数的星体毫无差异。船帆座脉冲星现在仍然在爆炸性死亡中挣扎，它饶轴快速旋转，并拥有强大的磁场。这些特性产生了双光束辐射，每秒扫过天空11次，就像灯塔灯泡旋转时持续闪烁一样。

这张高品质的照片展示出了宽视场暗能量相机拥有令人难以置信的深度和广度。维克多·M·布兰科4米天文望远镜被安装在智利安第斯山脉的最佳位置，来接收穿越宇宙而来的光线。进入镜体后，这些光线被一面4米（13英尺）宽的镜子反射。这块巨大的镜子实际上是一块镀铝的、且形状精确的巨大玻璃片，大约相当于半个卡车的重量。

被巨型镜子反射后，光线反射到了宽视场暗能量相机的光学内部结构中，穿过一个近一米（3.3英尺）宽的矫正透镜，然后落在62个电荷耦合器件的网格上，这些器件就像相机的“眼睛”。然后，入射光被转换成电信号，以像素的形式读出。

用宽视场暗能量相机拍摄的单张图像的像素可以高达5.7亿，因此通过叠加多次曝光，可以捕捉到的细节之丰富令人惊叹。得益于宽视场暗能量相机的大型拼接电荷耦合器件，天文学家能够拍摄出迷人的图像，展现微弱天体的无限魅力，比如船帆座超新星残骸，为星空探索开启了无尽的可能。

责任编辑：DAIKIN

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A Galaxy-Shaped Rocket Exhaust Spiral
Credit & Copyright: Seung Hye Yang

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