蟹状星云25年来的膨胀

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作者：European Space Agency, edited by Gaby Clark, reviewed by Robert Egan

翻译：贺玉影

校对：牧夫校对组

编排：张莹

后台：朱宸宇

https://phys.org/news/2026-03-hubble-revisits-crab-nebula-track.html

哈勃望远镜拍摄的蟹状星云.

Credit: NASA, ESA, STScI, W. Blair (JHU).

Image Processing: J. DePasquale (STScI)

近一千年以前，天文学家们见证了一颗明亮的新恒星在天空迸发。这颗超新星是那么明亮，在数周的时间里白天都能看见。今天，它扩张的遗迹——蟹状星云，继续在离我们6500光年之外的地方进化着。蟹状星云被埃德温·哈勃首次和历史记载联系起来，之后哈勃太空望远镜对它进行了详尽的研究。现在，该望远镜重访了这次古老的爆发，以追踪其持续的膨胀与演变。

自从哈勃在25年前首次观测全部的蟹状星云，它现在又对着这颗超新星的遗迹重新观察了一番。蟹状星云来自超新星SN 1054，它位于金牛座，距离地球6500光年。

观测结果是独一无二的，我们看到了在哈勃漫长服役时段中这一超新星遗迹的进化的细节。一篇详细介绍观测结果的论文已发表于《天体物理学杂志》。

此超新星遗迹发现于18世纪中期。1950年代，数名天文学家注意到中国天文学记录中的超新星和蟹状星云的位置之间的紧密联系，埃德温·哈勃是其中之一。蟹状星云中心有一颗脉冲星（迅速旋转的中子星）的发现——正是脉冲星驱动着星云的膨胀——终于使现代观测结果与古代记载得以吻合。

在最新拍摄的星云图像中，哈勃望远镜不仅捕捉到了其纤维状结构的非凡细节，还记录了这些纤维状结构在过去25年中以每小时550万公里的速度向外移动的显著现象。哈勃望远镜是唯一兼具长期观测能力和高分辨率的望远镜，能够捕捉到这些细微的变化。

为了更好地与新图像进行对比，哈勃望远镜1999年拍摄的蟹状星云图像经过了重新处理。这两张哈勃图像中的色彩变化，既反映了气体局部温度和密度的变化，也体现了其化学成分的变化。

科学小组注意到，围绕星云周边的纤维和中心的纤维相比移动得更多，与其说是随着时间扩大了，它们更像是单纯地往外跑了。这是因为蟹状星云本质上是一个脉冲星风星云，其能量来源于同步加速辐射——这种辐射是由脉冲星磁场与星云物质相互作用产生的。而在其他著名的超新星遗迹中，膨胀则是由初始爆炸产生的冲击波驱动的，这些冲击波侵蚀了垂死恒星先前抛射出的周围气体壳层。

哈勃望远镜最新、分辨率更高的观测数据，也为蟹状星云的3D结构提供了更多见解——这在2D图像中往往难以确定。可以看到，一些纤维结构的阴影投射在了星云内部同步加速辐射的雾霭上。出人意料的是，最新哈勃图像中一些较亮的纤维结构并未投射出阴影，这表明它们必然位于星云的背光面。

据科学小组称，哈勃望远镜对蟹状星云观测的真正价值尚未完全显现。哈勃的数据可以与其他望远镜近期在不同波长下观测蟹状星云所得的数据进行比对。韦布空间望远镜已于2024年发布了其对蟹状星云的红外光观测结果。将哈勃望远镜的图像与其他当代多波段观测结果进行对比，将有助于科学家们拼凑出一幅更完整的图景，展现这颗超新星持续的余波——距天文学家首次惊叹于天空中那颗闪烁的新星已过去数个世纪。

责任编辑：郭皓存

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