天文学家在银河系最拥挤的街区,可能找到了一颗恒星临终时的遗骸。利用美国宇航局钱德拉X射线天文台的数据,研究团队在我们星系的中心区域发现了一个疑似超新星遗迹。如果最终确认,这将是迄今在银河系中心超大质量黑洞附近发现的最近距离超新星遗迹之一,相关论文已发表于《天体物理学杂志》。

超新星遗迹是恒星爆炸后的扩张残骸,它们的意义远超一次剧烈宇宙事件。这类遗迹向星际空间抛洒铁、氧、硅等重元素,这些物质恰恰是行星形成以及我们所知的生命诞生与繁荣所必需的关键原料。银河系中心本身就是一个极端的区域,那里挤满了大质量恒星,磁场线构成的细长结构纵横交错,稠密的气体云环绕着银心高速旋转。在这样一个光怪陆离的环境中捕捉到恒星爆炸的遗迹,本身就极具研究价值。

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一张新发布的合成图像展示了这个区域的复杂面貌。图中蓝色部分来自钱德拉天文台和欧洲空间局XMM-牛顿卫星的X射线数据,红色部分则是南非MeerKAT射电望远镜的观测结果。这些数据还与夏威夷Pan-STARRS望远镜拍摄的光学图像进行了叠加处理,后者以红、绿、蓝三色呈现。银河系的盘面在图中从左到右水平延伸,而那个超大质量黑洞就位于画面左侧方向。

这个距离地球约2.6万光年的疑似超新星遗迹,其存在证据主要来自X射线波段。钱德拉和XMM-牛顿卫星的数据显示,在一团更大的膨胀气云内部,有一块X射线辐射的“斑点”。科学家推测,这片辐射可能来自一颗大质量恒星以超新星形式自我毁灭后遗留下来的残骸。图像中已经用圆圈标出了这一可疑遗迹的具体位置。

它就坐落在一个特殊的气泡结构内。这个气泡是一类被称为“H II区域”的电离氢气云——氢原子中的电子已被剥离——包裹着一颗年轻的大质量恒星。该气泡在射电波段上是一个明亮的光源,编号为“人马座C”。如果此处的确是一个超新星遗迹,那么它正以每小时约200万英里(约每小时320万公里)的速度膨胀,年龄至少已有1700年。在此之前,NASA现已退役的平流层红外天文台SOFIA的观测数据,就曾显示人马座C周围存在着一个膨胀的气体外壳。这一点当时就给了天文学家一个暗示:在同一个地点,可能发生过一次剧烈的恒星爆炸。

射电图像中那些细长的纤维状结构,则是由高能粒子沿磁场线运动产生的。这些磁场线大多垂直于银河系的银盘平面。从更宏大的尺度来看,恒星的核聚变引擎从宇宙诞生之初丰富的氢和氦起步,不断锻造出新的元素。当恒星以超新星的形式结束生命时,它们把新合成的元素猛烈地喷射进星际空间,为下一代恒星和行星的诞生提供了物质基础。

此次研究的天文学家团队仔细筛查了X射线数据,试图在遗迹中寻找关键元素含量异常增高的信号——这通常是恒星爆炸将重元素冲入太空留下的典型指纹。尽管他们暂时没有看到这种元素丰度的增强迹象,但这可能并不仅仅意味着判断有误。