罕见超新星爆发 可能出产银河系最年轻黑洞

▲罕见超新星爆发可能出产银河系最年轻黑洞。(图/引用自台北天文馆网路天文馆网站)

国际中心综合报导

位在天鹰座方向的W49B是个高度变形的超新星残骸距离地球约2万6000光年,由一场罕见的超新星爆炸所产生,形成迄今估计约仅1000年左右。有趣的是,它爆炸后的物质并不是对称性的向外抛出,而是向两极抛出的物质多于向赤道方向者。有研究证据显示这场超新星爆炸的结果,在中心处遗留的并非是常见的中子星,而是一颗黑洞;如果这项研究得到证实,那么W49B将是银河系中最年轻的黑洞。

右方影像是由钱卓X射线观测卫星(Chandra X-ray Observatory)的X射线影像(蓝色绿色)、甚大电波阵列(Very Large Array)的电波影像(粉红色)及帕洛玛天文台(Palomar Observatory)的红外影像(黄色)组合而成。总观测时数约为61.1小时。整幅影像宽约8.5角分,在2万6000光年远之处,相当于60光年宽。

如果没有外力影响,大质量恒星演化到末期所发生超新星爆炸通常会呈现对称形状,向各个方向抛出的物质大约是均匀的。然而,W49B却是个例外,近自转轴两极区域的物质向外抛出的速度远高于赤道区抛出的物质,因此两极的物质喷流是超新星爆炸当时及之后的残骸塑型主因

经由追踪残骸内不同元素的分布和含量状况后,麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)天文学家Laura Lopez等人将钱卓观测资料理论模型加以比较来了解超新星爆炸究竟是如何发生的。例如:他们发现仅有半数超新星残骸中含有铁元素,其他的如硫或矽等元素则遍布于整个超新星残骸中。这个现象符合非对称爆发理论模型的预测。此外,和其他超新星残骸相比,W49B的X射线和其他几个波段的影像中,外形更近似桶状,显示这个恒星毁灭事件绝非寻常。

这些天文学家同时还检视看这场超新星爆炸后所遗留的是哪一种致密天体。一般大质量恒星重力塌缩引发的超新星爆炸,多数遗留的致密天体是快速自转的中子星,天文学家常可透过X射线或电波波段侦测到中子星的脉冲辐射,不过有时候某些X射线源并不具有脉冲现象。经由小心研究钱卓观测资料后,这些天文学家发现此处没有中子星存在的证据,而是更怪异的天体,例如:黑洞。

如果这场超新星爆炸真的在核心残留了一颗黑洞,那么以地球所见的1000年的年龄来论(不包含光线传播所需时间),W49B将是银河系中最新、最年轻的黑洞。SS433是银河系中已知可能含有黑洞的超新星残骸的著名典型范例,其年龄在17,000至21,000年之间(地球所见),远比W49B老很多。(文/引用自台北天文馆之网路天文馆网站)