在超新星的心臟中發現「缺少」中子星的跡象

它可能是有史以來最年輕的中子星。一顆隱藏在超新星1987A內部的中子星的證據正在幫助天文學家解決一個33年前的謎團，該謎團圍繞著有史以來最明亮的恆星爆炸之一。

1987年2月23日，天文學家目睹了令人難以置信的明亮恆星爆炸，也稱為超新星爆炸。研究人員相信，利用阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列（ALMA），他們發現爆炸的殘餘物（一種被稱為中子星的超稠密屍體）隱藏在超新星的塵埃中。

• 一位藝術家關於中子密度恆星的插圖被認為是超新星1987A塵土飛揚的核心。圖片：©NRAO / AUI / NSF，B.薩克斯頓）

高解析度的ALMA圖像揭示了研究人員所稱的熱「斑點」，該斑點比其周圍環境明亮，位於超新星塵土飛揚的核心。一份聲明說，如果得到證實，該中子星將是迄今為止已知的最年輕的恆星。

「我們非常驚訝地看到在超新星遺蹟灰塵厚雲做這個溫暖的斑點，」美佳子松浦晃一郎，在加的夫大學的天文學家，誰發現了一滴的研究人員之一，在聲明中說。「雲中一定有某種物質加熱了塵埃並使之發光。這就是為什麼我們建議在塵埃雲內部藏有一個中子星。」

• 超新星1987A的合成圖像。ALMA數據（紅色）顯示了殘留物中心新形成的粉塵。HST（綠色）和Chandra（藍色）顯示了不斷擴大的衝擊波。圖片來源：亞歷山德拉·安吉裡奇（Alexao Angelich）（NRAO / AUI / NSF）; NASA哈勃望遠鏡; NASA Chandra）

他們的發現發表於2019年11月的《天體物理學雜誌》上。然而，當時，研究人員無法確切地說出發光的斑點是什麼，因為它被認為太亮而不能成為中子星。

一份新論文為中子星的亮度提供了一種解釋：發光的斑點與非常年輕的中子星的熱發射相一致，而該中子星在超新星爆炸中仍然非常熱。「儘管超新星爆炸的極端複雜性以及中子星內部的極端條件，但探測到一團溫暖的塵埃仍證實了一些預測，」國立自治大學天文學家丹妮·佩奇墨西哥在聲明中說。佩奇領導了這項新研究於7月30日發表在《天體物理學雜誌》上。

• （圖片來源：ALMA（ESO / NAOJ / NRAO），P。Cigan和R. Indebetouw； NRAO / AUI / NSF，B。Saxton； NASA / ESA）

研究人員估計，15.5英裡（25公裡）寬的中子星的溫度約為900萬華氏度（500萬攝氏度），這提供了足夠的能量來解釋Blob的亮度。研究還表明，由於強大的恆星爆炸，中子星位於偏心位置，正如研究人員所期望的那樣。

在此之前，中子星仍然難以捉摸，被超新星厚厚的塵埃雲籠罩，促使科學家們懷疑爆炸後是否形成了黑洞。但是，在1987年爆炸的那天，在地球上發現了幾乎沒有質量的被稱為中微子的亞原子粒子，這表明該恆星坍塌後形成了一個中子星。

紐約石溪大學佩奇研究小組的成員詹姆斯·拉蒂默說：「中子星的行為完全符合我們的預期。」 「那些中微子認為黑洞從未形成，而且黑洞似乎很難解釋觀測到的斑點亮度。我們比較了所有可能性，並得出結論，最可能的解釋是熱中子星。」

這顆中子星只有33歲，將是有史以來發現的最年輕的恆星。下一個最小的年齡是330歲，是一顆位於超新星殘骸仙后座A 的中子星。研究人員希望在未來幾十年中，隨著超新星殘骸中的塵埃和氣體逐漸消退，直接對這顆嬰兒中子星進行成像存在。

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