近千年前恆星爆炸形成蟹狀星雲,探索之旅開啓
日期:公元 1054 年 7 月 4 日。
黎明時分,中國的天文學家,還有在半個地球之外、如今位於美國西南部沙漠地區的阿納薩齊和明佈雷斯印第安部落的洞穴藝術家,都凝視着東方的天空。
但突然,在他們面前靠近一輪細細的殘月之處,閃耀着一顆此前從未見過的耀眼星星。
就亮度而言,它最初似乎至少比金星亮好幾倍,而且在 23 天裡,在晴朗的藍色白天天空中能很容易地看到它,之後才慢慢開始褪色。
幸運的是,近一千年前觀察到這個奇怪物體的人仔細記錄了它在天空中的位置:在我們所熟知的金牛座 Zeta 星尖端西北約兩個滿月的寬度之處,標誌着金牛座的南角。
明亮的行星木星現在就在天空中離那個位置不遠的地方。
而今天,當我們看向那顆奇怪客星所在的位置時,我們會看到一片模糊的星塵,熾熱氣體的觸鬚從一顆恆星真正爆炸之處向四面八方迅速向外移動。
這必定是一場極其災難性的爆炸!
雖說有些恆星爆炸的程度不算劇烈,但這次爆炸絕對具有毀滅性,徹底改變了這顆恆星的整體特徵。
一顆典型的新星在一段時間內能夠維持巨大的能量消耗,之後又會迴歸到之前的默默無聞狀態。
在其爆發的高峰期,這顆恆星會將其外層吹走,亮度能增加約 50,000 倍甚至更多。
我們甚至見到過恆星出現這種扭曲狀況不止一次。
但對超新星而言,不存在第二次這樣的機會。
就 1054 年的那顆客星來說,一顆質量至少是我們太陽十倍的恆星,顯然將其大部分質量瞬間轉化爲輻射能;這顆爆發的恆星突然閃耀,其亮度約相當於 4000 億個太陽!
儘管地球上的人們在 1054 年看到這顆恆星爆炸,但我們現在知道它距離我們約 6500 光年。所以,實際上,這場驚人的爆炸大約發生於公元前 5446 年,然後爆炸產生的光花了約 6300 年才最終到達我們這裡。
在那之後,除了熾熱的、新暴露的恆星核心以及不斷膨脹的氣態碎片雲(我們如今稱之爲蟹狀星雲),啥也沒留下。截至目前,超新星爆炸中噴出的物質已經擴散到直徑約 10 光年的體積,令人難以置信的是,它仍以每秒約 1100 英里(1800 公里)這樣極高的速度向外膨脹。
第一個看到蟹狀星雲的人是英國醫生兼業餘天文學家約翰·貝維斯,時間是 1731 年。然後在 1758 年 9 月 12 日,查爾斯·梅西耶記錄了他所描述的
“......在 金牛座南角上方的星雲......它沒有恆星;它是一種發白的光,像蠟燭的火焰一樣拉長;在觀測 1758 年的彗星時被發現。”
事實上,蟹狀星雲與望遠鏡觀測到的彗星相似,這促使梅西耶編制了他著名的此類模糊天體目錄,以免這類模糊天體誤導其他彗星獵手。蟹狀星雲在他的列表中排在首位,因此被稱爲 M(梅西耶)1。“蟹狀星雲”這個名稱源於 1844 年英國天文學家第三代羅斯伯爵對它的一幅素描。
要親眼看到蟹狀星雲,您必須等到當地夏令時午夜左右,那時它已經足夠高升到東北偏東地平線以上。您還得在黑暗晴朗的天空中觀測,因爲儘管在行星狀星雲中,它的視 星等 相對較亮,爲 +8.4,但不幸的是,在光污染的地方,蟹狀星雲很容易在背景光中迷失。
用 3 英寸望遠鏡更容易探測到,在 6 英寸或更大口徑的望遠鏡中開始呈現出不規則的橢圓形。但要看到一些扇形邊緣,也就是賦予它這個名字的精緻外部絲狀結構,您需要一個更大的望遠鏡,從大約 16 英寸口徑開始。只有在那時——並且只有在極好的天空條件下——星雲 的細絲和精細結構的跡象纔會開始變得可見。
最後有一點應當提出來供未來參考:在我們的星系中出現壯觀的超新星是極爲罕見的事件。1987 年,一顆肉眼可見的超新星在大麥哲倫星雲爆發,它是我們銀河系的一個衛星星系。不幸的是,在距離我們 19 萬光年之處,那顆超新星在我們看來並不比四等星更亮。
但在過去的一千年裡,我們自己的星系中有四次記錄在案的超新星,它們着實令人眼花繚亂。有記錄表明,在 1006 年,狼星座中出現了一顆明亮的超新星。令人難以置信的是,那次爆炸甚至可能與 1054 年出現的那次不相上下。
1572 年的另一顆超新星在仙后座閃耀,並被丹麥天文學家第谷·布拉赫廣泛觀測。還有一顆出現在 1604 年,這次出現在蛇夫座。不幸的是,這最後一顆超新星的出現就在望遠鏡發明的前幾年。此後,我們的天空中再也沒有出現過如此耀眼的超新星。人們不得不相信,我們早就該再看到一顆了。
也許今晚就是那個夜晚。