詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了仙后座A中从未见过的细节

编者按：下面的文章已经更新，从地球的角度来看，这颗超新星是340年前的事了。

恒星的爆炸是一个戏剧性的事件，但恒星留下的残骸可能更具戏剧性。NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的一张新的中红外图像提供了一个惊人的例子。它展示了超新星遗迹仙后座A（Cas A），从地球的角度看，它是由340年前的一次恒星爆炸所产生。Cas A是我们银河系中已知的最年轻的大质量恒星爆炸残骸，这使得它成为了解更多关于此类超新星如何发生的独特机会。

印第安纳州西拉菲特普度大学的丹尼·米利萨夫耶维奇（Danny Milisavljevic）是观测到这些观测结果的韦伯项目的首席研究员，他说：“Cas A代表着我们观察爆炸恒星残骸并进行某种恒星解剖的最佳机会，以了解之前那里有什么类型的恒星，以及恒星是如何爆炸的。”

“与以前的红外图像相比，我们看到了以前无法获得的令人难以置信的细节。”新泽西州普林斯顿大学的迪·特米姆（Tea Temim）补充说，他是该项目的联合研究员。

仙后座A是一颗典型的超新星遗迹，包括NASA的钱德拉X射线天文台在内的许多地面和太空天文台都对其进行了广泛研究。多波长观测可以结合起来，为科学家提供对遗迹更全面的了解。

仙后座A（Cassiopeia A）是一颗超新星遗迹，位于距离地球约11,000光年的仙后座星座中。它的跨度大约10光年。这张新图像使用了韦伯的中红外仪器（MIRI）的数据，从新的视角揭示了Cas A。
影像来源： NASA, ESA, CSA, D. D. Milisavljevic (Purdue), T. Temim (Princeton), I. De Looze (Ghent University). 影像处理：J. DePasquale (STScI).

解剖图像

新Cas A图像中，红外光被转换为可见光波长，这些引人注目的颜色包含了研究团队刚刚开始梳理的丰富科学信息。在气泡的外部，特别是在顶部和左侧，是由温暖尘埃释放出的橙色和红色物质组成的帷幕。这标志着爆炸的恒星喷射出的物质正在撞击周围的恒星气体和尘埃。

这个外壳的内部是亮粉色的斑驳细丝，上面点缀着团块和结。这代表了恒星本身的物质，由于各种重元素（如氧、氩和氖）的混合，以及尘埃发射而发光。

“我们仍在努力理清所有这些排放源。”该项目的另一位合作研究员、比利时根特大学的伊尔斯·德·卢泽（Ilse De Looze）说。

恒星物质也可以被看作是靠近空腔内部的微弱光线。

也许最突出的是，一个绿色的环延伸穿过中央腔的右侧。“为了纪念波士顿的芬威球场，我们给它起了个绰号叫‘绿色怪物’。如果你仔细观察，你会注意到上面布满了小气泡。”米利萨夫耶维奇说。“它的形状和复杂性出乎意料，难以理解。”

宇宙尘埃的起源——以及地球的起源

Cas A可能有助于回答的科学问题包括：宇宙尘埃来自哪里？观测发现，在早期宇宙中，即使是非常年轻的星系也充满了大量的尘埃。不借助超新星很难解释这些尘埃的来源，超新星会在太空中喷出大量的重元素（尘埃的组成成分）。

然而，现有的超新星观测无法最终解释我们在这些早期星系中看到的尘埃量。通过与韦伯一起研究Cas A，天文学家希望更好地了解其尘埃量，这有助于我们了解行星和地球组成部分是在哪里产生。

特米姆解释说：“在Cas A中，我们可以在空间上分辨出具有不同气体成分的区域，并观察这些区域形成了什么类型的尘埃。”

像形成Cas A的超新星对我们所知的生命至关重要。它们将我们在骨骼中发现的钙和血液中的铁等元素传播到星际空间，孕育出新一代的恒星和行星。

“通过了解恒星爆炸的过程，我们正在阅读我们自己的起源故事。”米利萨夫耶维奇说。“我将用我余下的职业生涯来试图理解这个数据集中的内容。”

Cas A遗迹跨度约10光年，位于仙后座11,000光年外。

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学观测站。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望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。韦伯是由NASA及其合作伙伴欧洲航天局和加拿大航天局领导的一个国际项目。

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/webb-reveals-never-before-seen-details-in-cassiopeia-a