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(2022-04-07 12:46:10)
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奇怪的"逆向冲击波"超新星正在错误的方向中爆炸
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2022/4/7
冲击波的一部分正在缩小而不是扩大。
一项新的研究揭示，一股强大的冲击波旅行穿过一个由恒星爆炸性死亡留下的气体云，有一个奇怪的怪癖：它的部分正在错误的方向中行进。
在这项研究中，研究人员发现了冲击波正在以不同速度加速，其中部分在研究作者叫一个"反向冲击"中坍塌回向恒星爆炸或超新星的起源。
仙后座A是一个星云或气体云，由在仙后座中的超新星留下，距离地球约11000光年，使它成为最近的超新星残骸之一。这个星云宽约16光年，由气体（主要是氢气）组成，这些气体在爆炸撕裂了原始恒星期间和之前被驱逐。来自爆炸的一个冲击波仍正穿过气体涟漪，理论模型表明这种冲击波应该均匀的膨胀，就像一个完美的不断膨胀的圆形气球一样。
但研究人员发现了情况并非如此。
主要作者荷兰阿姆斯特丹大学的天文学家贾克文科告诉生活科学杂志，"很长一段时间，我们怀疑在仙后座A内部某些诡异的事情正在发生"。他补充说，之前的研究已经表明星云内部的运动"相当混沌"，并强调冲击波移动穿过气体云的西部区域可能甚至走向错误的方向中。PLAY SOUND
在这项新研究中，研究人员使用由美国宇航局钱德拉X射线天文台收集的X射线图像分析了冲击波的运动，该天文台是绕地球运行的望远镜。19年来收集的数据证实了冲击波的西部区域的部分事实上正以反向冲击的方式在相反的方向中后退。
但他们也发现了莫谱写更令人惊讶的事情：同一区域的部分仍正在加速远离超新星的震中，就像冲击波的其余部分一样。
不均衡的扩张
文科说，仙后座A中膨胀气体中的当前平均速度约为1340万英里/小时（2160万公里/小时），这使它成为从来看到的超新星残骸中最快的冲击波之一。这主要是因为残骸是如此年轻。来自仙后座A的光于1970年到达了地球。但随着时间，冲击波会失去对它们周围环境的动量并减慢速度。
仙后座A由两个主要膨胀的气体带组成：一个内壳和一个外壳。这两个壳是同一冲击波的两半，跨大多数星云，内壳和外壳以相同的速度并在相同的方向中行进。但在西部区域，两个壳正在相反的方向中走：外壳仍正在向外膨胀，但内壳正向后朝向爆炸恒星会一直是的方向移动。
一幅仙后座A的图像显示冲击波穿过气体的内部和外部外壳。蓝色箭头显示内壳的朝向星云中心移动的西段。.
反向冲击正在以大约430万英里/小时（690万公里/小时）的速度撤退，这大约是星云其余部分平均膨胀速度的三分之一。然而，真正让研究人员感到困惑的是，与该区域中后退的内壳相比外壳的膨胀速度有多快。研究人员已经预计外壳以一个与冲击波的其余部分相比降低的速度膨胀，但他们发现了它实际上正在比冲击波的其他一些区域更快加速。文科说，"这完全是一个惊奇"。
宇宙碰撞
文科说，仙后座A西部区域内的异常膨胀与理论超新星模型不匹配，暗示在恒星爆炸后对冲击波发生了一些事情。
研究人员说最可能的解释是，冲击波可能被另一个在它爆炸了之前的恒星甩出的气体壳相撞。随冲击波击中这个气体，它可能已经减速并创造一个将内壳推回中心的压力积聚。然而文科说，外壳仍然可能被迫通过这种堵塞并在另一侧再次开始加速。他补充说，"这既解释了内壳的向内运动也预测外壳应该正在加速，正如我们所测量的那样"。
研究人员还认为，原始恒星死亡的独特方式可以解释不均匀的冲击波。文科说，仙后座A是一个IIb型超新星的结果，其中一颗大质量恒星在它爆炸后已经几乎完全脱落它的外层。
一幅仙后座A的图像结合了由美国宇航局的成像X射线偏振仪探测器收集的以洋红色显示的X射线数据以及以蓝色显示美国宇航局的钱德拉X射线天文台的。
文科说，"X射线估计提出在爆炸期间这颗恒星的质量大约是太阳的四到六倍"，但恒星当它出生时的质量很可能有过一个太阳的18倍左右的质量。文科说，这意味着这颗恒星在它爆炸之前损失了大约三分之二的质量，其中大部分是氢气。冲击波后来可能与这格尔气体相撞。
为什么仙后座A在它爆炸前失去了这么多的质量有几种理论。2020年9月，另一组研究人员提出了最初的恒星是一个双星系统的部分，其中两颗恒星彼此环绕。该研究小组说这颗伴星也可能在仙后座A之前已经成超新星，并在此过程中爆炸掉恒星的氢"皮肤"，生活科学杂志此前报道过。
然而，这项新研究的作者不信服这一理论。文科说"唯一的问题是我们还没有发现另一颗恒星的遗骸，因此，在这个阶段，它仍然是推测的"。
因此就目前而言，没有人确切知道是什么正在助长仙后座A的不均匀冲击波。该研究于1月21日在线发表在预印本服务器arXiv上并已被接受在《天体物理学杂志》上发表。
最初发表在生活科学上 Live Science.
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