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W49B:罕見超新星爆發可能出產銀河系最年輕黑洞

位在天鷹座方向的W49B是個高度變形的超新星殘骸,距離地球約26,000光年,由一場罕見的超新星爆炸所產生,形成迄今估計約僅1000年左右。有趣的是,它爆炸後的物質並不是對稱性的向外拋出,而是向兩極拋出的物質多於向赤道方向者。此外,有研究證據顯示這場超新星爆炸的結果,在中心處遺留的並非是常見的中子星,而是一顆黑洞;如果這項研究得到證實,那麼W49B將是銀河系中最年輕的黑洞。

上方影像是由錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatory)的X射線影像(藍色和綠色)、甚大電波陣列(Very Large Array)的電波影像(粉紅色)及帕洛瑪天文臺(Palomar Observatory)的紅外影像(黃色)組合而成。總觀測時數約為61.1小時。整幅影像寬約8.5角分,在26,0000光年遠之處,相當於60光年寬。(詳細影像資訊)

如果沒有外力影響,大質量恆星演化到末期所發生超新星爆炸通常會呈現對稱形狀,向各個方向拋出的物質大約是均勻的。然而,W49B卻是個例外,近自轉 軸兩極區域的物質向外拋出的速度遠高於近赤道區拋出的物質,因此兩極的物質噴流是超新星爆炸當時及之後的殘骸塑型的主因。

經由追蹤殘骸內不同元素的分佈和含量等狀況後,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)天文學家Laura Lopez等人將錢卓觀測資料與理論模型加以比較來瞭解超新星爆炸究竟是如何發生的。例如:他們發現僅有半數超新星殘骸中含有鐵元素,而其他的如硫或矽等 元素則遍佈於整個超新星殘骸中。這個現象符合非對稱爆發理論模型的預測。此外,和其他超新星殘骸相比,W49B的X射線和其他幾個波段的影像中,外形更近似桶狀,顯示這個恆星毀滅事件絕非尋常。

這些天文學同時還檢視看這場超新星爆炸後所遺留的是哪一種緻密天體。一般大質量恆星重力塌縮引發的超新星爆炸,多數遺留的緻密天體是快速自轉的中子 星,天文學家常可透過X射線或電波波段偵測到中子星的脈衝輻射,不過有時候某些X射線源並不具有脈衝現象。經由小心研究錢卓觀測資料後,這些天文學家發現此處沒有中子星存在的證據,而是更怪異的天體,例如:黑洞。

如果這場超新星爆炸真的在核心殘留了一顆黑洞,那麼以地球所見的1000年的年齡來論(不包含光線傳播所需的時間),W49B將是銀河系中最新、最年 輕的黑洞。SS433是銀河系中已知可能含有黑洞的超新星殘骸的著名典型範例,其年齡在17,000至21,000年之間(地球所見),遠比W49B老很多。

資料來源:NASA’s Chandra Suggests Rare Explosion Created Our Galaxy’s Youngest Black Hole. NASA [February 13, 2013]

轉載自 網路天文館


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