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日期: 2024-07-02 | 來源: 大紀元 | 有0人參與評論 | 字體: 小 中 大
美國天文學家使用NASA的韋伯（James Webb，JWST）太空望遠鏡，深入解析大約1000年前古人發現的蟹狀星雲的組成物質，希望透過收集它的成分和數據，了解蟹狀星雲的起源和成分。
公元1054年，中國的天文學家觀測到蟹狀星雲在距離地球6,500光年金牛座附近出現超新星（恒星）爆炸，其爆炸產生的亮度足以讓人們在白天觀測到。
蟹狀星雲是第壹個被確定為超新星爆炸形成的天體，它以蟹狀外表而聞名。自被發現以來，它壹直是人們研究最多的天體之壹。今天，人們觀測到的蟹狀星雲已經光芒不再，而是微弱超新星殘骸。
天文學家發現，超新星爆炸時可以將其大部分甚至幾乎所有物質，以超高的速度向外拋散形成星雲。蟹狀星雲是壹個由氣體、塵埃和高速外流風（星際介質的流動）組成，其中心是壹顆快速旋轉且高度磁化的中子星（脈沖星），這個中子星則不斷向周圍噴射出高能粒子風，形成明亮的脈沖星風星雲（PWN）。
中子星是壹顆直徑10公裡左右、且密度極高的中子球。它被認為是由超新星爆炸期間在重力作用下塌陷的恒星核心產生，質量相當於壹顆普通恒星（通常是太陽質量的1.5倍左右）。而會定期發射輻射脈沖的中子星又稱為“脈沖星”。
過去，天文學家是根據噴射物的數量和速度，來推算蟹狀星雲爆炸的總動能，不過其爆炸的總能量相對較低（不到正常超新星的拾分之壹）。因此，過去人們認為蟹狀星雲前身恒星是由於“電子捕獲型”（ECSN）超新星爆發所致，而非典型的“鐵核心塌縮”超新星爆炸。
壹般認為，“電子捕獲型”超新星爆炸是壹種罕見的爆炸，其超新星核心主要由氧、氖和鎂組成，不是典型的鐵核心組成。這些氧、氖和鎂原子在核心變得過於致密後，開始吸收周圍電子使核心壓力快速減少，最終引發核心快速崩塌並產生出恒星爆炸。
不過，電子捕獲超新星預測結果與過往蟹狀星雲觀測數據，存在壹些不相符的地方。因為從理論上，預測其超新星核心中的鐵鎳（Ni/Fe）豐富度，應該比太陽的核心高出許多。
這次，美國普林斯頓大學（Princeton University）天文研究團隊，為了降低觀測蟹狀星雲前身恒星的不確定性，用JWST太空望遠鏡中的中紅外線儀器（MIRI）和近紅外線相機（NIRCam），以更精准的光譜能力鎖定蟹狀星雲內部細絲內的兩個區域進行多次檢測和觀察，希望有助於澄清和解開它的起源。
2005年12月2日NASA發布由哈伯太空望遠鏡拍攝的蟹狀星雲圖像。(NASA via Getty Images)
這項研究成果於6月20日發表《天體物理學雜志快報》上。
他們先在MIRI核磁共振（MRS）上對氬、氖和氧進行較小成像采樣。儀器上使用4種不同的濾波器和多種不同的成像濾光片，讓蟹狀星雲的成像在合成過程中，能夠變得更加的立體清晰，還使成像擁有不同的顏色，以便天文學家們能夠更好的辨識其面目。
另外，該團隊利用MIRI的光譜分析能力對鐵（Fe）、硫（S）、塵埃和PWN發射線進行采樣，從而對鎳鐵豐富度比做出了更可靠的估計。
人們可以從MIRI和NIRCam合成的蟹狀星雲影像，觀察到紅橙色代表有硫、藍色顯示有鐵，而黃白色和綠色顯示灰塵發射。NIRCam則觀測到煙白色是來自脈沖星風星雲（PWN）。
此外，該團隊用JWST望遠鏡繪制溫暖的塵埃排放圖，與赫歇爾太空天文台（Herschel Space Observatory）有關較冷塵埃顆粒的數據相結合，創建高分辨率塵埃分布的全面圖景。該圖最外層的細絲包含相對較溫暖的塵埃，而較冷的顆粒則普遍靠近中心。
他們還利用JWST望遠鏡對蟹狀星雲兩個選定區域，進行鐵鎳比率探測和觀察這些物質在整個空間分布的情況。結果顯示，鐵鎳豐富度比0.156到0.277之間，比太陽的鐵鎳豐富度比（0.053）高出2.8到5.2倍，但這項數據遠比過去科學家們估計的50至75倍要低上許多。- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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