達(dá)特茅斯學(xué)院的一位教授對兩顆垂死恒星碰撞爆炸后果的圖像可以幫助科學(xué)家更好地了解這種罕見的天文事件，并可能最終證實(shí)近850年前觀測到的一顆明亮但短暫的恒星的身份。

物理學(xué)和天文學(xué)教授羅伯特·費(fèi)森(Robert Fesen)拍攝了望遠(yuǎn)鏡圖像，根據(jù)他在1月12日舉行的第241屆美國天文學(xué)會(huì)會(huì)議上宣布的調(diào)查結(jié)果，這些圖像顯示了煙花般的細(xì)絲從一顆名為Pa 30的物體中心一顆非常不尋常的恒星輻射而來。Fesen是一篇論文的主要作者，該論文報(bào)告了已提交給The Astrophysical Journal Letters出版的研究結(jié)果。

Pa 30是發(fā)光氣體，塵埃和其他被稱為星云的物質(zhì)的密集區(qū)域。費(fèi)森和他的合著者報(bào)告說，Pa 30似乎幾乎不含氫和氦，而是富含硫和氬元素。

費(fèi)森說，星云不尋常的結(jié)構(gòu)和特征與被稱為白矮星的末期恒星之間碰撞的預(yù)測結(jié)果相匹配。白矮星是微弱的，密度極高的恒星，大小與地球相當(dāng)，包含太陽的質(zhì)量。費(fèi)森說，兩顆白矮星的合并是對超新星或恒星爆炸的一個(gè)亞類的一種解釋，稱為Iax事件，其中恒星沒有被完全摧毀。

“我從未見過任何物體 - 當(dāng)然銀河系中沒有超新星遺跡 - 看起來像這樣，我的任何同事也沒有，”費(fèi)森說。“這種殘余物將使天文學(xué)家能夠研究一種特別有趣的超新星類型，到目前為止，他們只能從遙遠(yuǎn)星系的理論模型和例子中研究。

研究人員報(bào)告說，Pa 30的大小和膨脹的速度(每小時(shí)約240萬英里)表明爆炸性碰撞發(fā)生在1181年左右。這與當(dāng)時(shí)中國和日本天文學(xué)家的觀測結(jié)果相吻合，一顆非常明亮的恒星突然出現(xiàn)在仙后座，并且在緩慢褪色時(shí)可見約六個(gè)月。這些轉(zhuǎn)瞬即逝的明星被稱為“客串明星”。

費(fèi)森拍攝的星云結(jié)構(gòu)和光度圖像不僅提供了對其年齡的最準(zhǔn)確估計(jì)，而且還可以讓天文學(xué)家改進(jìn)現(xiàn)有的白矮星合并模型。Pa 30是由合著者和業(yè)余天文學(xué)家Dana Patchick于2013年發(fā)現(xiàn)的，但到目前為止，星云的圖像只顯示了一個(gè)極其微弱和彌漫的物體，F(xiàn)esen說。

“我們更深的圖像顯示Pa 30不僅美麗，而且現(xiàn)在我們可以看到星云的真實(shí)結(jié)構(gòu)，我們可以研究它的化學(xué)組成以及中心恒星如何產(chǎn)生其非凡的外觀，然后將這些特性與罕見白矮星合并的特定模型的預(yù)測進(jìn)行比較，”費(fèi)森說。

費(fèi)森于 2022 年底使用達(dá)特茅斯大學(xué)擁有并與其他四所大學(xué)運(yùn)營的 MDM 天文臺(tái)的 2.4 米希爾特納望遠(yuǎn)鏡拍攝了 Pa 30 的圖像，該天文臺(tái)毗鄰亞利桑那州基特峰國家天文臺(tái)。費(fèi)森為望遠(yuǎn)鏡配備了對硫的特定發(fā)射線敏感的光學(xué)濾光片。他在非常晴朗的天空下進(jìn)行了三次2000秒的曝光，并獲得了有關(guān)星云結(jié)構(gòu)，大小和速度的其他數(shù)據(jù)。

費(fèi)森及其合著者的研究建立在俄羅斯研究人員2019年發(fā)表的工作基礎(chǔ)上，他們在Pa 30的死中心附近發(fā)現(xiàn)了一顆極其不尋常的恒星。這顆恒星表現(xiàn)出幾個(gè)特性，表明兩顆白矮星相撞，它的表面溫度接近40萬華氏度，流出的風(fēng)速驚人，約為每小時(shí)3500萬英里。

2021年，香港大學(xué)的天文學(xué)家重新審視了俄羅斯團(tuán)隊(duì)的結(jié)果，報(bào)告說Pa 30大約有1000年的歷史，與1181年記錄的客星幾乎處于同一天空位置。這些研究人員提出，Pa 30是近一千年前照亮夜空的白矮星碰撞的后果，盡管他們對年齡的誤差幅度是300年。

“我們的新觀測結(jié)果對該物體施加了更嚴(yán)格的限制，因?yàn)樗呐蛎浤挲g約為850年，非常適合成為1181顆客星的遺骸，”費(fèi)森說。對于古代天文學(xué)家來說，這顆新恒星幾乎與從地球上看天空中第五亮的恒星織女星一樣亮，甚至更亮。

“客串明星足夠明亮，以至于中國的三個(gè)獨(dú)立小組在幾天內(nèi)觀察到了它，在日本也看到了它，”費(fèi)森說。“像織女星這樣明亮的新星會(huì)非常引人注目。對古人來說，他們的電視機(jī)就是天空，所以他們很容易注意到，并且肯定會(huì)記錄天空中突然出現(xiàn)的一顆明亮的新星。

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