1054年,人類目睹了一場宇宙級大爆炸,這場爆炸的規(guī)模之大,以至于在經(jīng)過近千年之后,其遺跡現(xiàn)在仍在天空中閃耀,這到底是怎么回事呢?下面我們就來具體了解一下。 事情要從1758年開始講起,當(dāng)時很多人都致力于尋找彗星,這是因?yàn)楦鶕?jù)英國天文學(xué)家埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)的預(yù)言,一顆明亮的短周期彗星,也就是后來被我們熟知的“哈雷彗星”,將在這一年里回歸。 法國天文學(xué)家查爾斯·梅西耶(Charles Messier)也是眾多“彗星尋找者”之一,在搜索彗星的過程中,他在金牛座方向,發(fā)現(xiàn)了一個模糊的光點(diǎn),起初,他以為這就是“哈雷彗星”,但他很快就發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此,因?yàn)檫@個光點(diǎn)并沒有像彗星一樣在天空中移動。 這就意味著,這個光點(diǎn)應(yīng)該是一個非常遙遠(yuǎn)的天體,實(shí)際上,這個天體也就是他在后來編制的“梅西耶星表”中的第一個天體——“M1”。 值得一提的是,盡管梅西耶成功地在1759年1月21日發(fā)現(xiàn)了“哈雷彗星”,但遺憾的是,他卻不是首次觀測到“哈雷彗星”回歸的人,除此之外,他也不是第一個發(fā)現(xiàn)“M1”的人,因?yàn)樵缭?931年的時候, 英國天文學(xué)家約翰·貝維斯 (John Bevis) 就發(fā)現(xiàn)了這個天體的存在。 在梅西耶之后,“M1”又被多次觀測到,于是這個天體逐漸引起廣泛關(guān)注,但由于觀測水平的限制,關(guān)于它是什么,人們只能給出一些猜測,比如說有一種認(rèn)同度相對較高觀點(diǎn)認(rèn)為,它可能是一群遙遠(yuǎn)的恒星所組成的星團(tuán)。 隨著時間的流逝,人類的觀測水平也在不斷提升,到了19世紀(jì)40年代,英國天文學(xué)家威廉·帕森斯 (William Parsons) 利用一臺36英寸望遠(yuǎn)鏡首次觀測到“M1”的形狀,并將其繪制成圖。 由于繪制出的形狀與蟹爪相似,因此他就將其稱為“蟹狀星云”(Crab Nebula),盡管他后來使用更大口徑望遠(yuǎn)鏡再次觀測時,這種“蟹爪”形象未被確認(rèn),但這一名稱卻被人們保留了下來。 在進(jìn)入20世紀(jì)之后,人類的觀測水平得到進(jìn)一步地提升,對“蟹狀星云”的了解也越來越多,天文學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn),這片星云其實(shí)一直在向外擴(kuò)張,其擴(kuò)張速度大約為每秒1500公里,天文學(xué)家據(jù)此認(rèn)為,如此驚人的擴(kuò)張速度,就強(qiáng)烈暗示了它應(yīng)該是起源于一場宇宙級大爆炸——Ⅱ型超新星爆發(fā)。 簡單來講,當(dāng)宇宙中那些大質(zhì)量恒星核心的“核燃料”消耗殆盡之時,會因?yàn)閮?nèi)部的驟然失壓而發(fā)生失控的引力坍縮,最終引發(fā)一場劇烈的爆炸,這種爆炸就是Ⅱ型超新星爆發(fā)。 超新星爆發(fā)被譽(yù)為“宇宙中最絢麗的焰火”,在爆發(fā)期間,其亮度甚至可以將其所在的整個星系照亮,而根據(jù)天文學(xué)家的測算,“蟹狀星云”與地球的距離大約為6500光年,所以一個合理的推測就是,在這樣的距離上觀測到的超新星爆發(fā),應(yīng)該非常明亮,以至于當(dāng)時地球上的人類,僅憑肉眼就可以輕易觀測得到。 那當(dāng)時地球上的人類,是否真的目睹了這一場宇宙級大爆炸呢?答案是肯定的,因?yàn)楫?dāng)時中國、印度、阿拉伯和日本的天文學(xué)家都記錄到了事件,而其中來自中國的記錄最為詳實(shí)。 中國天文學(xué)家將此次超新星爆發(fā)稱為“天關(guān)客星”,根據(jù)《宋史·天文志》、《宋史·仁宗本紀(jì)》、《續(xù)資治通鑒長編》、《宋會要》等史籍中的記載,此次事件發(fā)生在北宋至和元年五月己丑,也就是公元1054年7月4日,這顆超新星在爆發(fā)后的23天內(nèi),其亮度之高,足以在白晝中清晰可見,而它在夜晚的可見期,更是延續(xù)了大約一年零十個月的時間。 由于這些古代的記錄與“蟹狀星云”的擴(kuò)展速度、位置以及理論上推算出的爆發(fā)時間點(diǎn)完全吻合,因此天文學(xué)家確認(rèn),“蟹狀星云”正是一次II型超新星爆發(fā)后所留下的遺跡,并將其命名為“SN 1054”。 盡管這場宇宙級大爆炸發(fā)生在近千年之前,但直到現(xiàn)在,其遺跡仍在天空中閃耀,在可見光、X射線和伽馬射線等波段上都明顯可見。 觀測數(shù)據(jù)表明,“蟹狀星云”整體上呈現(xiàn)為橢圓形,在經(jīng)過長時間的擴(kuò)張之后,它的直徑已經(jīng)達(dá)到了大約11光年,它主要部分是由電離的氫和氦以及少量的碳、氧、氮、鐵、氖、硫等元素構(gòu)成的彌散云團(tuán)。 這些云團(tuán)彼此交織,形成一種纖維狀的紋理,仿佛蛛網(wǎng)般蔓延在宇宙空間中,其核心區(qū)域散發(fā)著明亮的藍(lán)白光,這是由于高能粒子在磁場中加速運(yùn)動所產(chǎn)生了同步加速輻射,外圍則呈現(xiàn)出更為紅橙色的輝光,這是由較低能量的氣體發(fā)出的電磁輻射所致。 在“蟹狀星云”的中心位置,還有一顆中子星,它其實(shí)就是那顆大質(zhì)量恒星發(fā)生超新星爆發(fā)后遺留下來的致密核心,盡管它的直徑只有20多公里,但其質(zhì)量卻是太陽的大約1.4倍。 根據(jù)天文學(xué)家的觀測,這顆中子星正以驚人的速度自轉(zhuǎn),每秒旋轉(zhuǎn)約30.2次,同時它還會沿著磁軸發(fā)射出強(qiáng)烈的電磁輻射束,隨著它的自轉(zhuǎn),其發(fā)出的電磁輻射束會極有規(guī)律地“掃”過地球,進(jìn)而形成了周期性脈沖信號,而這樣的中子星,其實(shí)有一個專有的名稱——“脈沖星”。 (↑脈沖星示意圖) 近千年之前,古人曾目睹一場壯麗的超新星爆發(fā),而今天的我們,仍然可以看到此次事件的遺跡,就這樣,宇宙用一場“絢麗的焰火”,跨越千年的時空,將古人與我們聯(lián)系在一起,不得不說,這實(shí)在是一件浪漫的事情,你覺得呢? |
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