詹姆斯·韦伯太空望远镜发布著名超新星遗迹的新图像——略有不同

美国宇航局发布了詹姆斯韦伯太空望远镜 (JWST) 拍摄的超新星遗迹仙后座 A (Cas A) 的新图像。尽管仙后座 A 是宇宙中研究最深入的超新星遗迹之一，但 JWST 使用其近红外相机 (NIRCam) 以不同的方式对其进行了成像。

[相关：一位业余天文学家发现一颗距离地球极为近的新超新星。]

仙后座 A 距离地球约 11,000 光年。它是由巨大恒星的残骸构成的，天文学家认为这颗恒星大约在 340 年前爆炸。从那时起，美国宇航局的钱德拉 X 射线天文台、哈勃太空望远镜和现已退役的斯皮策太空望远镜就收集了这颗恒星爆炸残骸的多波长图片。詹姆斯·韦伯太空望远镜使天文学家能够以不同的波长观察仙后座 A。这幅图像显示了这颗膨胀的物质外壳撞击恒星爆炸前释放的气体的更复杂细节。

颜色编码

今年 4 月，詹姆斯·韦伯太空望远镜的中红外仪器拍摄的 Cas A 图像揭示了其内壳层的一些新奇特征。天文学家现在正在研究为什么这些特征也出现在使用 NIRCam 拍摄的新图像中，该图像提供了同一超新星遗迹的不同视角。

对于人眼来说，红外光是不可见的。图像处理器和科学家将这些波长的光转换成可见的颜色，以便拍摄出类似这样的图像。颜色被分配给 JWST 的 NIRCam 的各种滤光片，该滤光片可在近红外光下看到。每种色调都暗示着 Cas A 内部发生的不同事情。

亮橙色和浅粉色团块构成了超新星遗迹的内壳。詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到由硫、氧、氩和氖组成的微小气体团块，这些气体源自现已爆炸的恒星本身。气体中嵌入了尘埃和分子的混合物，它们有朝一日会成为新恒星和行星系统的组成部分。

普渡大学天文学家丹尼·米利萨夫列维奇在一份声明中表示：“借助 NIRCam 的分辨率，我们现在可以看到这颗垂死恒星在爆炸时是如何完全破碎的，留下了类似于微小玻璃碎片的细丝。”“经过这么多年对 Cas A 的研究，现在终于解决了这些细节，这真是令人难以置信，这为我们了解这颗恒星是如何爆炸提供了革命性的见解。”

在新的近红外图像中，与詹姆斯韦伯太空望远镜之前拍摄的中红外图像相比，仙后座 A 的内腔和最外层外壳颜色较浅。MIRI 拍摄的深橙色和红色区域现在看起来更像白色烟雾。这表明最初的恒星爆炸的冲击波正在与周围的恒星周围物质发生碰撞。尘埃太冷，无法在近红外波长下直接探测到，但在中红外波长下会发光。

[相关：天文学家刚刚证实了一种新型超新星。]

研究小组认为，图像中烟雾状部分来自同步辐射。这种光发射于整个电磁波谱，包括近红外波段。同步辐射是由带电粒子以极高的速度穿越太空并绕着磁场线旋转而产生的。

失踪的“绿色怪物”和新的“宝宝”

在这张新图像中，中央空腔中一个被称为“绿色怪物”的绿光环也消失了。当它首次被发现时，研究人员称它“难以理解”。虽然它在 NIRCam 图像中是看不见的，但在之前的 MIRI 图像中刚好可见的圆形孔洞在这张新的 NIRCam 图像中被白色和紫色模糊地勾勒出来。白色和紫色代表电离气体。该团队认为，电离气体是由超新星碎片穿过并塑造恒星爆炸前留下的气体造成的。

虽然 NIRCam 的图像中可能没有出现绿色怪物，但团队却得到了不同的惊喜。在 NIRCam 的视野右下角可以看到一个巨大的斑点。这个巨大的斑点被称为 Baby Cas A，因为它看起来像是主超新星遗迹的后代。

小仙女座 A 是一种光回波，很久以前的恒星爆炸发出的光正在加热遥远的尘埃。这些遥远的尘埃在冷却时发光。该团队对小仙女座 A 复杂的尘埃结构及其与仙女座 A 本身的距离特别感兴趣。小仙女座 A 可能位于超新星遗迹后方约 170 光年处。