天文學家終於可以目睹宇宙超新星爆炸

這個壯觀的結構是一顆核心坍縮所產生的超新星噴出物，藉由十四年的觀測數據，天文學家觀察到它以每秒約四千公里的速度向太空傳播。

據估計，此超新星遺跡稱為MSH15-52，距離地球一萬七千光年，是銀河系中最年輕的超新星之一，爆炸發出的光大約在一千七百年前到達地球。

在看似手指的頂端，MSH15-52超新星殘骸和爆炸波正在撞擊一團名為RCW89的氣體雲，並導致膨脹的超新星減速。

一項新研究詳細說明它的膨脹速度，該研究使用2004年、2008 年和 2017至2018年的美國太空總署錢德拉X射線天文台觀測的資料來觀察超新星殘骸墜入RCW89其中的變化。

位於手的一個指尖附近的凝聚物（knots）是MSH15-52與RCW89相遇的一個特徵，但有一些凝聚物的移動速度甚至更快，達到每秒五千公里。這些凝聚物認為是在超新星爆炸之前，在恆星中形成的鎂和氖團塊，它們以不同的速度移動，即使是最慢的似乎也快得離譜，大約每秒一千公里。即便如此，這些特徵在與RCW89中的物質相互作用時正在變慢。脈衝星到RCW89的距離大約是七十五光年，要跨越這一距離，MSH15-52外緣所需的平均膨脹速度為每秒一萬三千公里。

這意味著，研究人員已經確定，在遇到RCW89之前，MSH15-52物質會穿過爆炸恆星周圍氣體中密度相對較低的空腔或氣泡，這與核心坍縮超新星模型是一致的。

當這顆前驅恆星的主序星壽命結束時，一股強大的恆星風會吹進它周圍的空間，並產生一個巨大的空腔。然後，當恆星的核心最終坍縮成一顆超新星時，爆炸將剩餘的恆星物質噴射到這個相對空曠的區域。RCW89 代表空腔壁，當MSH15-52遇到​​這個密度較高的區域時，碰撞造成了快速減速。

目前還不能真正理解在超新星中快速移動的團塊的起源，但收集更多不同時間跨度的的研究數據，將有助於天文學家拼湊出拼圖。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2021年5月29日出版的《天體物理學快報》