美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜凝视着蟹状星云

汪雨甘捍

（）据美国宇航局韦伯望远镜团队：精致、前所未见的细节有助于揭开超新星遗迹令人困惑的历史。

美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜凝视着蟹状星云，这是一颗位于金牛座6500光年外的超新星遗迹。自从11世纪的天文学家在公元1054年记录下这一高能事件以来，蟹状星云一直吸引着人们的注意和更多的研究，因为科学家们试图通过彻底研究蟹状星云这一相对较近的例子来了解超新星的条件、行为和后效。



这幅由美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的NIRCam(近红外相机)和MIRI(中红外仪器)拍摄的图像揭示了红外光的新细节。超新星遗迹由几种不同的成分组成，包括双电离硫(用红橙色表示)、电离铁(蓝色)、尘埃(黄白色和绿色)和同步加速器发射(白色)。在这幅图像中，颜色被分配到韦伯的NIRCam和MIRI的不同过滤器:蓝色(F162M)，浅蓝色(F480M)，青色(F560W)，绿色(F1130W)，橙色(F1800W)和红色(F2100W)。图片:NASA、ESA、CSA、STScI、T. Temim(普林斯顿大学)。

普林斯顿大学的Tea Temim领导的团队利用韦伯的NIRCam(近红外照相机)和MIRI(中红外仪器)，正在寻找蟹状星云起源的答案。

“韦伯的灵敏度和空间分辨率使我们能够准确地确定喷射物质的成分，特别是铁和镍的含量，这可能会揭示什么类型的爆炸产生了蟹状星云，”特米姆解释说。



哈勃太空望远镜(左)和詹姆斯·韦伯太空望远镜(右)在可见光下看到的蟹状星云的对比揭示了不同的细节。通过研究最近收集的韦伯数据，并参考哈勃等其他望远镜之前对蟹状星云的观察，天文学家可以对这个神秘的超新星遗迹有更全面的了解。图片:哈勃图像:NASA、ESA、J. Hester、A. Loll(亚利桑那州立大学)；Webb图片:NASA，ESA，CSA，STScI，T. Temim(普林斯顿大学)。

乍一看，超新星遗迹的大致形状类似于美国宇航局的哈勃太空望远镜在2005年发布的光学波长图像:在韦伯的红外观测中，一个清晰的笼状结构的蓬松气体细丝以红橙色显示。然而，在中心区域，韦伯第一次绘制出了尘埃颗粒(黄白和绿色)的排放。

蟹状星云内部运作的其他方面变得更加突出，在韦伯拍摄的红外光中可以看到更多细节。韦伯特别强调了所谓的同步加速器辐射:电子等带电粒子以相对速度绕磁力线运动时产生的辐射。在蟹状星云内部的大部分区域，辐射呈现为乳白色的烟雾状物质。

这一特征是星云脉冲星的产物，脉冲星是一种快速旋转的中子星。脉冲星的强磁场将粒子加速到极高的速度，并使它们在磁场线周围缠绕时发出辐射。虽然同步加速器辐射穿过电磁光谱，但用韦伯的NIRCam仪器可以看到前所未有的细节。

为了定位蟹状星云的脉冲星心脏，沿着中间圆形波纹状图案的光线追踪到中心明亮的白点。从核心向外，沿着辐射的白色薄带。弯曲的光线紧密地聚集在一起，勾勒出脉冲星磁场的结构，磁场塑造了星云的形状。

在中间的左右两边，白色物质从丝状尘埃笼的边缘向内急剧弯曲，朝着中子星的位置前进，就好像星云的腰部被挤压了一样。这种突然的变薄可能是由于致密气体带限制了超新星爆发。

脉冲星心脏产生的风继续快速向外推动气体和尘埃的外壳。在遗迹内部，黄白色和绿色斑驳的细丝形成了大规模的环状结构，这代表了尘埃颗粒居住的区域。

随着天文学家进一步分析韦伯数据，并参考其他望远镜先前对残余物的观察，对蟹状星云过去的答案的搜索仍在继续。在接下来的一年左右的时间里，科学家们将会从哈勃望远镜对超新星遗迹的重新成像中获得更新的哈勃数据。这将标志着哈勃望远镜在20多年来首次观察蟹状星云的发射线，并将使天文学家更准确地比较韦伯和哈勃的发现。

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想了解更多？通过美国宇航局的学习宇宙，美国宇航局科学激活计划的一部分，探索来自其他望远镜的蟹状星云图像，3D可视化，数据发音和动手活动。这些资源和更多关于超新星遗迹和恒星生命周期的信息可以在NASA的知识宇宙中找到。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯正在解开我们太阳系的谜团，观察其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。Webb是由NASA及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和加拿大航天局领导的一项国际计划。

美国国家航空航天局的学习材料基于美国国家航空航天局根据合作协议授予空间望远镜科学研究所的NNX16AC65A支持的工作，与加州理工学院/IPAC分校、哈佛&史密森尼天体物理中心和喷气推进实验室合作。