銀河系每一百年產生兩顆超新星,為何過去一千年我們只看到5顆?

2021-01-12 艾伯史密斯

超新星是部分恆星在演化末期,因為內部坍縮引發的劇烈爆炸現象,超新星爆發時,瞬間釋放的能量比太陽一生釋放能量的數萬倍還多,瞬間亮度可以達到太陽亮度的幾十億,甚至上千億倍。

天文觀測表明,我們銀河中有近2000億顆恆星,銀河系直徑高達20萬光年,根據恆星演化模型的估計,在我們銀河系中,平均100年會產生2~3次超新星。

歷史上的超新星

在人類歷史上,被記錄和觀測到肉眼可見的超新星一共有10次,分別發生在公元185年、369年、386年、1006年、1054年、1181年、1572年、1604年和1987年。

其中SN 1987A超新星位於銀河系之外的大麥哲倫星雲,1604年的超新星又稱作克卜勒超新星,克卜勒超新星是目前為止,人類觀測到的銀河系內最後一顆超新星,距離地球大約1.3萬光年。

在過去的1100年中,人類觀測到的銀河系超新星一共有五顆,這遠遠低於理論預測值,即便古代的觀測手段落後,在繼克卜勒超新星以來的400年中,人類也從未觀測到過銀河系內的其他超新星爆發。

看不到超新星的原因

研究表明,人類要想肉眼看到超新星,超新星的位置必須在銀河系中合適的位置,需要足夠近的距離以及足夠清晰的視野,因為銀河系中存在大量的星際塵埃和氣體,而超新星大多發生在薄薄的銀盤內,銀盤當中充滿了恆星,這些恆星、星際塵埃和氣體,會極大阻礙了光信號的傳播。

上圖是地球視角拍攝到的銀河,被星際塵埃和氣體遮擋的部分將呈現暗斑,而每一次的超新星爆發都會產生延綿幾十光年的星際塵埃和氣體,比如蟹狀星雲則是1054年那顆超新星爆發的殘留物,我們現在看到的銀河,是銀河系演化100多億年的結果。

根據理論預言,在靠近銀河系中心方向,恆星的年齡偏大,這裡出現超新星的概率也更大,實際上我們記錄到的銀河系內超新星都不是在銀河系中心方向,這一矛盾還有待科學家的研究。

所以我們看不到超新星,並不是銀河系中沒有產生超新星,而是很多超新星我們根本觀測不到,只有銀河系中合適的位置的超新星,才能被人類觀測到。

其他觀測結果

有些超新星的爆發我們雖然無法直接觀測到,但是隨著天文觀測手段的進步,我們還是能看到一些爆發痕跡,從而推測出一顆超新星曾經爆發過,比如仙后座A星雲就是大約325年前一顆超新星爆發的殘留物。

仙后座A星雲距離地球11000光年,由於位置受銀河系背景的影響,當時的人們並未注意到這顆超新星,在2009年,科學家發現了這顆超新星爆發後留下的中子星。

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