1054年,人類目睹了一場宇宙級大爆炸,其遺蹟現在仍在天空中閃耀
1054年,人類目睹了一場宇宙級大爆炸,這場爆炸的規模之大,以至於在經過近千年之後,其遺蹟現在仍在天空中閃耀,這到底是怎麼回事呢?下面我們就來具體瞭解一下。
事情要從1758年開始講起,當時很多人都致力於尋找彗星,這是因爲根據英國天文學家埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)的預言,一顆明亮的短周期彗星,也就是後來被我們熟知的“哈雷彗星”,將在這一年裡迴歸。
(↑哈雷彗星)
法國天文學家查爾斯·梅西耶(Charles Messier)也是衆多“彗星尋找者”之一,在搜索彗星的過程中,他在金牛座方向,發現了一個模糊的光點,起初,他以爲這就是“哈雷彗星”,但他很快就發現事實並非如此,因爲這個光點並沒有像彗星一樣在天空中移動。
這就意味着,這個光點應該是一個非常遙遠的天體,實際上,這個天體也就是他在後來編制的“梅西耶星表”中的第一個天體——“M1”。
值得一提的是,儘管梅西耶成功地在1759年1月21日發現了“哈雷彗星”,但遺憾的是,他卻不是首次觀測到“哈雷彗星”迴歸的人,除此之外,他也不是第一個發現“M1”的人,因爲早在1731年的時候, 英國天文學家約翰·貝維斯 (John Bevis) 就發現了這個天體的存在。
在梅西耶之後,“M1”又被多次觀測到,於是這個天體逐漸引起廣泛關注,但由於觀測水平的限制,關於它是什麼,人們只能給出一些猜測,比如說有一種認同度相對較高觀點認爲,它可能是一羣遙遠的恆星所組成的星團。
隨着時間的流逝,人類的觀測水平也在不斷提升,到了19世紀40年代,英國天文學家威廉·帕森斯 (William Parsons) 利用一臺36英寸望遠鏡首次觀測到“M1”的形狀,並將其繪製成圖。
由於繪製出的形狀與蟹爪相似,因此他就將其稱爲“蟹狀星雲”(Crab Nebula),儘管他後來使用更大口徑望遠鏡再次觀測時,這種“蟹爪”形象未被確認,但這一名稱卻被人們保留了下來。
在進入20世紀之後,人類的觀測水平得到進一步地提升,對“蟹狀星雲”的瞭解也越來越多,天文學家驚訝地發現,這片星雲其實一直在向外擴張,其擴張速度大約爲每秒1500公里,天文學家據此認爲,如此驚人的擴張速度,就強烈暗示了它應該是起源於一場宇宙級大爆炸——Ⅱ型超新星爆發。
簡單來講,當宇宙中那些大質量恆星核心的“核燃料”消耗殆盡之時,會因爲內部的驟然失壓而發生失控的引力坍縮,最終引發一場劇烈的爆炸,這種爆炸就是Ⅱ型超新星爆發。
超新星爆發被譽爲“宇宙中最絢麗的焰火”,在爆發期間,其亮度甚至可以將其所在的整個星系照亮,而根據天文學家的測算,“蟹狀星雲”與地球的距離大約爲6500光年,所以一個合理的推測就是,在這樣的距離上觀測到的超新星爆發,應該非常明亮,以至於當時地球上的人類,僅憑肉眼就可以輕易觀測得到。
那當時地球上的人類,是否真的目睹了這一場宇宙級大爆炸呢?答案是肯定的,因爲當時中國、印度、阿拉伯和日本的天文學家都記錄到了事件,而其中來自中國的記錄最爲詳實。
中國天文學家將此次超新星爆發稱爲“天關客星”,根據《宋史·天文志》、《宋史·仁宗本紀》、《續資治通鑑長編》、《宋會要》等史籍中的記載,此次事件發生在北宋至和元年五月己丑,也就是公元1054年7月4日,這顆超新星在爆發後的23天內,其亮度之高,足以在白晝中清晰可見,而它在夜晚的可見期,更是延續了大約一年零十個月的時間。
由於這些古代的記錄與“蟹狀星雲”的擴展速度、位置以及理論上推算出的爆發時間點完全吻合,因此天文學家確認,“蟹狀星雲”正是一次II型超新星爆發後所留下的遺蹟,並將其命名爲“SN 1054”。
儘管這場宇宙級大爆炸發生在近千年之前,但直到現在,其遺蹟仍在天空中閃耀,在可見光、X射線和伽馬射線等波段上都明顯可見。
觀測數據表明,“蟹狀星雲”整體上呈現爲橢圓形,在經過長時間的擴張之後,它的直徑已經達到了大約11光年,它主要部分是由電離的氫和氦以及少量的碳、氧、氮、鐵、氖、硫等元素構成的彌散雲團。
這些雲團彼此交織,形成一種纖維狀的紋理,彷彿蛛網般蔓延在宇宙空間中,其核心區域散發着明亮的藍白光,這是由於高能粒子在磁場中加速運動所產生了同步加速輻射,外圍則呈現出更爲紅橙色的輝光,這是由較低能量的氣體發出的電磁輻射所致。
在“蟹狀星雲”的中心位置,還有一顆中子星,它其實就是那顆大質量恆星發生超新星爆發後遺留下來的緻密核心,儘管它的直徑只有20多公里,但其質量卻是太陽的大約1.4倍。
根據天文學家的觀測,這顆中子星正以驚人的速度自轉,每秒旋轉約30.2次,同時它還會沿着磁軸發射出強烈的電磁輻射束,隨着它的自轉,其發出的電磁輻射束會極有規律地“掃”過地球,進而形成了週期性脈衝信號,而這樣的中子星,其實有一個專有的名稱——“脈衝星”。
(↑脈衝星示意圖)
近千年之前,古人曾目睹一場壯麗的超新星爆發,而今天的我們,仍然可以看到此次事件的遺蹟,就這樣,宇宙用一場“絢麗的焰火”,跨越千年的時空,將古人與我們聯繫在一起,不得不說,這實在是一件浪漫的事情,你覺得呢?