暗能量相机捕捉船帆座超新星遗迹的破纪录图像，揭示古老恒星爆炸的尘埃和气体结构

宇宙中的“俄罗斯套娃”：脉冲星风星云与超新星遗迹的双层星云结构

暗能量相机拍摄了一颗死亡恒星的散落残骸的破纪录的图像。

这张惊人的13亿像素图像是迄今为止从暗能量相机发布的最大图像。

这一股翻腾的尘埃丝线和气体触须延伸跨越100光年，像是脆弱的蕾丝一样，它是船帆座超新星遗迹，这是大约11,000年前爆炸的一颗恒星散落的灰烬。

这张图像是由暗能量相机（DECam）获取的，这个相机安装在智利塞罗托洛洛洲际天文台的维克多·M·布兰科4米望远镜上。DECam最初是计划用于对遥远星系进行调查，以测量暗能量的强度，因为它加速了宇宙的膨胀并将这些星系远离我们。然而，在完成该调查后，DECam的使用的方式变得更加通用。它是迄今为止建造的最强大的广角仪器之一，这张船帆座超新星遗迹图像便是它能力的证明。事实上，这是相机发布的最大图像，尺寸为1.3千万像素（13亿像素）。相比之下，一部顶级智能手机可能只有4800万像素（4800万像素）的相机。

这个位于八百光年之外的船帆座超新星遗骸是由11000年前爆炸的一颗巨大恒星溢出物形成的。（图像来源：CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA）

这张图片必须很大，才能捕捉到如此广阔的天空区域上所有的细节。正如前面提到的，船帆座超新星残骸是一个直径约为100光年的星云。由于它距离我们约800光年，这意味着船帆座超新星残骸在天球上的面积是满月的角直径（31角分，或半度）的20倍。

船帆座超新星残骸本身对天文学具有重要意义。它让我们深入了解这样一个残骸的后期发展阶段，并揭示了超新星吹散的物质如何逐渐散布到星际介质中的过程，星际介质是填充星际空间的稀薄气体。形成船帆座超新星残骸的远古恒星爆炸的冲击波仍在向宇宙中膨胀，与星际介质碰撞并压缩它，形成我们在图像中看到的精细纤维。超新星残骸中还检测到了钙、碳、铜、锗、氪、镁、镍、氧和硅等元素的吸收线，其中许多元素被电离或双电离。这些重元素要么是在恒星爆炸之前在恒星内部通过聚变过程生成的，要么是在爆炸本身释放的大量能量下生成的。

一些在新的1.3亿像素Vela超新星遗迹图像中发现的最有意思的东西（图片来源：CTIO/NOIRLab/DOE/NSF/AURA）

一个超新星不仅将一个恒星的物质喷射到深空中，还会留下死亡恒星核，这些核如今在重力作用下被压缩成直径仅为10到12公里（约6到8英里）的超高致密度物体，被称为中子星。

这种物质通常以每秒数次的速度旋转诞生，从其极点闪烁出类似宇宙灯塔的射电波束。我们管这些天体叫做“脉冲星”，并且事实上船帆座超新星遗迹的核心隐藏这一颗脉冲星。射电望远镜已经测得这个遗迹旋转速度惊人地达到每秒11次旋转。

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船帆座脉冲星是离我们最近的脉冲星之一，并且正在释放所谓的“脉冲星风星云”，这是一个较大的超新星遗迹内部的较小星云，由来自脉冲星的带电粒子的组成，这些粒子与被毁灭的横行喷发出的周围星际物质以及更广泛的星际介质相互作用。

从某种意义上说，超新星遗迹和脉冲星风星云就像一个星云内的星云，类似于宇宙中的俄罗斯套娃。由于它由能量粒子构成，脉冲星风星云在X射线和伽马射线下更容易被探测到。

即使是船帆座脉冲星遗迹所在的星座也有着有趣的历史。这个星座是船帆（Vela），意为“帆”，但曾几何时，这片天空的区域是一个更大的星座——阿尔戈号（Argo Navis）的一部分，阿尔戈号是希腊神话中船只的名称，曾带领杰森和阿尔戈英雄们去寻找金羊毛。这个南方星座大到难以处理，因此在1755年，法国天文学家尼古拉-路易·拉卡伊将阿尔戈号分为三个较小的星座：龙骨座（Carina）、船尾座（Puppis）和维拉（Vela）。

这三个星座至今仍然存在，但根据DECam的图像来看，也许最终我们这些天文学家确实在船帆座超新星遗迹中找到了我们的金羊毛。

BY:Keith Cooper

FY: 李伊洋

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