中國天文學家利用紅團簇星系統測量河內超新星遺跡距離

超新星遺跡是大質量恆星（大過八個太陽質量）或者雙星系統演化到後期，因爆炸產生激波並向外拋射大量物質，同時激波與星際介質相互作用所形成的天體。超新星遺跡對整個銀河系生態具有重要影響，如重金屬元素在星際介質中的擴散。我們的地球，動植物，人類體內的重金屬元素大部分來源於超新星爆炸。如果沒有超新星爆發，可能就沒有行星，也就沒有人類文明。迄今，太陽系仍在在年老的超新星遺跡（Local Bubble）中航行，人類祖先的行為大約在兩百萬年前開始受到該遺蹟的影響。

研究超新星遺蹟有助於揭開恆星的終極演化，星際介質的元素增豐和加熱重塑，宇宙線加速的謎團。可靠的超新星遺跡距離有助於精確計算遺蹟的物理尺度，年齡，膨脹速度，前身星的爆炸能量；有助於構建超新星遺跡在銀河系的三維分佈，空間密度以及爆發機率。超新星遺蹟的距離測量是非常有挑戰性的。在著名的大衛·格林（David Green）編輯的格林超新星遺跡列表中，約有三百顆超新星遺跡，其中少於一半超新星遺蹟有距離測量，並且大部分距離沒有給出可靠的誤差估計。

超新星遺跡距離的測量方法通常依賴於特定條件，如其周圍存在分子雲，其衝擊波位移可觀測到，或有與之成協且距離已知的天體（e.g.OB型星，脈衝星等）等。國家天文台天體物理綜合研究團組研究人員以紅團簇星（Red cluster star）為標準燭光測量了一批銀河系第一象限內超新星遺蹟的距離。

紅團簇星是處於氦核燃燒階段的小質量恆星，其光度基本不變，是可靠的距離尺子。星際介質如塵埃，氣體，會吸收和散射視線上的星光，使得觀測亮度暗於天體的實際亮度，該現象稱之為消光。紅團簇星的本徵色指數彌散較小，可用來探測消光。我們利用銀河系內普遍存在的紅團簇星來視踪距離和消光，建立視線方向的距離-消光關係，並結合貝葉斯方法估計已知消光的超新星遺蹟的距離。研究人員運用該方法完整地測量了銀河系第一象限內47個消光已知的超新星遺蹟的距離，獲得15個超新星遺跡高精度的距離，32個距離上下限，其中有三個超新星遺跡的距離由該工作第一次給出。新的距離參數有助於更準確地限制超新星遺蹟的物理參數，為構造銀河三維結構奠定基礎。我們的方法也可運用其它天體的距離測量，如X射線雙星。

【圖、文：節錄自中國科學院國家天文台網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文將會刊登在已經出版的《天體物理學報增刊》