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翻译：何永强
校对：牧夫天文校对组
后期：李子琦
责任编辑：王启儒
Credit：W. M. Keck Observatory / Adam Makarenko
公元 1181 年，中国和日本的天文学家记录到一场罕见的超新星爆炸，这颗超新星的残骸被称为SN 1181。通过技术手段我们模拟出了它当时的样子。
天文学家首次绘制了著名蒲公英状超新星遗迹的三维丝状结构。距离其中心的恒星爆炸已过去近一千年，爆炸产生的碎片仍以每秒 1,000 多公里的速度向外飞去。
公元 1118 年，中国和日本的天文学家记录了一颗“客星”出现在仙后座。今天，我们知道这也是一颗超新星，代表着一颗恒星的灾难性消亡。然而，直到 2013 年，业余天文学家Dana Patchick才在美国宇航局广域红外巡天探测器 (WISE) 的存档图像中发现了爆炸的残留物。他认为这是一个行星状星云，于是将其添加到他的星表中，编号为 Pa 30。
这张照片拍摄于 2023 年，展示了超新星遗迹 Pa 30 不寻常的烟花状结构。
Credit：Robert Fesen
2023年，另一支天文学家团队再次利用 WISE 在 Pa 30 内发现了奇怪的细丝。现在，由 Tim Cunningham（哈佛和史密森天体物理中心）和 Ilaria Caiazzo（奥地利科学技术研究所）领导的团队利用夏威夷 W. M. 凯克天文台的凯克宇宙网成像仪 (KCWI) 绘制了这些细丝的三维分布图。他们的研究结果发表在《天体物理学报通信 》（ApJL ）上。
“超新星遗迹的标准图像就像是烟花表演的静态照片，”团队成员Christopher Martin （加州理工学院） 说道。“KCWI 为我们提供了更像‘电影’的东西，因为我们可以测量爆炸余烬从中心向外延伸的运动。”这些条纹类似于蒲公英的花瓣。
得益于 KCWI，Pa 30 图像中的每个像素都包含有关其在一定波长范围内的亮度的信息。通过寻找光线发生红移或蓝移的像素，来判断这种辐射的物质是正在向我们移动还是远离我们。
凯克天文台（W. M. Keck Observatory）
Credit:百度
“我们发现 细丝中的物质正在以弹道方式膨胀，”Cunningham说。“这意味着自爆炸以来，物质的速度既没有减慢也没有加快。从测量的速度来看，回顾过去，你可以将爆炸时间精确地确定为 1181 年。”
分析还揭示了细长细丝内部有一个大空腔。这个整体结构是如何形成的仍然是个谜。一个可能的解释是反向冲击波，它比初始冲击波传播得更慢。一些受冲击的物质正在向中心坍缩。Cunningham说，“它可能正在将周围的尘埃凝结成细丝，但我们还不知道。”他补充道：“这个物体的形态非常奇怪，也非常迷人。”
“这篇论文的一个主要观点让我非常感兴趣，喷出物的流量不对称可能暗示着不对称爆炸，”Dimitriadis表示。如果是la型超新星，在爆发时应该会产生对称爆炸。“如果 （这次）爆炸是不对称的，那就意味着需要对la型超新星的前身系统进行更多的研究，”Dimitriadis说。
更普遍的是，天文学家使用 Ia 型超新星作为标准烛光来测量宇宙距离，进而测量宇宙的膨胀速度。即使 Ia型超新星不以这种方式使用，它们仍然可以揭示更典型的白矮星爆炸。“对极端/特殊的Ia型超新星的研究将补充我们对它认识上的空白。未来对类似超新星遗迹的 3D 绘图很可能对破解宇宙中一些最大的谜团至关重要。” Dimitriadis如是说。