五月二十五日(星期日)十九时五十八分

谢谢! 这是宇宙飞船ch中的人的捕获。

这次是“新发现接近完美球形的结构”的主题进行解说。

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●接近完美的球结构“teleios”

天文学家们最近发表了“泰雷俄斯报告了被命名为“”的惊人天体。

泰雷乌斯是银河系中新发现的超新星残骸,具有观测史上前所未有的近乎完美的球形的球壶状结构。

其名字“Teleios”在希腊语中意味着“完全”,是为了颂扬其对称性而命名的。

超新星残骸是由大质量星及其残骸的爆炸(超新星)释放出的物质向周围扩散而成的,通常形状不规则。

但是,泰雷奥斯例外地呈现出几何学上美丽的球形,就像漂浮在宇宙中的肥皂泡一样。

天体的视径约达0.4度,实际大小可能超过100光年,取决于后面提到的距离。

这种接近完全对称性的超新星残骸在银河系内也几乎没有先例,让天文学家们大为震惊。

●发现的经过和观测方法

泰雷奥斯是从澳大利亚电波干涉仪ASKAP的观测数据中偶然发现的。

ASKAP是新一代强力射电望远镜,正在进行高灵敏度测绘南天广大区域的大规模探测“emu ( evolutionary map of the universe )”。

在这次EMU调查中,陆续检测到了之前看不到的非常稀薄的电波源,以前在宇宙Baya CH中也报道过几次神秘的圆形结构( Odd Radio Circles=ORC )等独特的天体。

在这样的观测中,泰雷奥斯也作为“几乎完全圆形的电波泡沫”出现在了数据上,受到了国际研究小组的关注。

在ASKAP检测到的泰雷乌斯的电波像中,对于天空的背景,可以清楚地看到球壳状的结构。

中心附近非常暗,只有边缘隐约可见闪耀。

有趣的是,在电波以外的波长下几乎没有检测到这个残骸。

可见光什么都看不见,用x射线望远镜观测也确认不到放射,所以是通过电波像“幽灵”一样浮现出来的天体。

这可能是因为远程办公由非常低密度、低温的气体构成,在可见光和x射线中极其稀薄。

●为什么这么圆?

泰雷乌斯最大的特点是其惊人的球对称性。

超新星残骸通常会随着时间受到周围环境的影响而变形。

爆炸时放出的冲击波膨胀时,如果在一侧碰到星际气体的云,那一侧就会被压扁,残骸的形状会变得扭曲。

另外,如果爆炸本身是非对称的,或者内部残留有中子星或黑洞,喷出喷气的情况下,残骸也会不均匀地变亮,形成偏颇的形状。

Credit:NASA、ESA、CSA、STScI、T. Temim (Princeton University )、N. Bartmann (ESA/Webb )

事实上,许多著名的超新星残骸呈现出不规则的细丝结构和单向膨胀。

例如,螃蟹星云等内部有脉冲发生器,错综复杂的纤维状气体云在扩散,

仙后座a的残骸也是因爆炸的遗留而碎片飞散的形状。

在这种情况下,泰雷俄斯的壶几乎保持着均匀的厚度和光滑的圆形,就像爆炸的冲击波没有一个被阻碍地向所有方向均匀前进一样。

这暗示着泰雷乌斯有可能在极其均匀稀薄的星际空间中膨胀。

这是非常罕见的情况,但理论上是完全可能发生的现象。

如果爆炸本身是对称的,并且周围没有浓气云和混乱的磁场,超新星残骸几乎可以保持理想的球形。

而且,这种“几乎完全的球对称”和在中心找不到脉冲发生器的事实,这与作为恒星残骸的白矮星爆炸的“Ia型超新星”的特征非常一致。

由于Ia型原本就几乎各向同性地散布辐射能和物质,研究小组也得出结论,认为泰雷乌斯是Ia型残骸是最妥当的。

正因为这种对称性,泰雷乌斯才是推测爆炸后初期条件的绝佳线索。

一般来说,从残骸的形状来解读爆炸时的物理由于环境的影响而很困难,但在远程办公的情况下,“爆炸本身的形状”几乎被保存了下来。

这可以说是接近超新星爆炸这个宇宙中最能量的现象本质的宝贵机会吧。

●3种距离方案

关于泰雷乌斯的距离,进而物理上的大小和年龄,现在还没有明确缩小范围。

研究小组用各种方法估算了距离,主要出现了约7200光年和约25100光年两种可能性。

前者(如果近的话)计算出泰莱奥斯的直径约为46光年,而后者(如果远的话)直径约达157光年。

这3倍以上的尺寸差,直接也会影响残骸的年龄。

天文学家也很困惑! 发现了前所未闻的完整球体“泰雷乌斯”

在近距离情景中,残骸被认为比较小,膨胀的时间也短,因此推测为年龄不到1000年的年轻残骸。

相反,远距离场景下会变成非常大的壶,所以会成为1万多年前的旧超新星爆炸的残骸。

目前还没有明确的决定手段,两种方案都存在各自的优点和课题。

在较近的情况下,尽管残骸非常年轻且高温,但却没有检测到x射线辐射,这一点成为了谜。

远的情况下,残骸的亮度极低这一点反而变得难以说明。

如果是年龄在1万年以上的旧残骸,表面亮度确实会下降,但即便如此,像泰雷乌斯那样一样暗的例子很少,如果银河面附近有这么大的残骸,在其他波长下能看到痕迹似乎也不错。

也就是说,这两种假设都各有利弊,现状是缺乏决定性的打击。

更有趣的假设是,研究小组第三种可能性也讨论了。

那是比通常的Ia型更罕见的“Iax型超新星”的残骸。

Iax型是可以说是Ia型亚种的爆炸,是白矮星爆炸后不会完全崩溃,一部分会“生存”(可以说会留下像僵尸星一样的残馀星球)类型的超新星。

在这种情况下,由于爆炸能量小,残骸的光度也很低,x射线等也有可能很弱。

远程照明的极端黑暗和x射线非检测与该Iax型相符,乍一看很有魅力。

假设泰雷奥斯是Iax型的话,距离估计更近,为3,300光年左右,残骸的大小相当小,直径约为11光年。

实际上,在这个距离上存在着与泰雷乌斯位置一致的恒星,这是否是爆炸后幸存下来的“僵尸白矮星”候选呢……甚至可以推测出来。

但遗憾的是,就目前可利用的其他独立指标来看,teleios不太可能那么接近,似乎缺乏证据证明这一方案。

唯一确定的一点是,目前在泰雷乌斯身上没有发现中子星或脉冲星那样的紧凑型残骸。

这倒不如说是Ia型的特征,支持了白矮星完全消失的类型的可能性。

总结起来,泰雷乌斯是连其距离和年龄都不清楚的神秘天体。

目前有“比较近、年轻的Ia型残骸”和“远方旧的Ia型残骸”两种看法,两者都存在问题。

研究人员表示,Iax型这第三条道路虽然很有趣,但也不是决定性的,要弄清其真实身份还需要进一步的观测。

由此可见,超新星残骸泰雷乌斯看起来像是“完美球体”,孕育着许多谜团,同时也为宇宙物理学提供了新的视角。

根据今后的观测,我们将从这个天体中学习超新星爆炸与宇宙环境的密切关系吧。

最重要的是,漆黑的宇宙中静静地展开的完美的气体球体本身,似乎就雄辩地说明了未知宇宙的美丽和不可思议。