太空探索／超新星爆炸成珍珠項鍊 哈柏盯震波

mamy0615

美國科羅拉多大學（University of Colorado）天文學家Kevin France等人，利用哈柏太空望遠鏡在可見光、紫外光和近紅外波段，持續觀測超新星SN 1987A爆發後明亮的「珍珠項鍊（String of Pearls）」的變化，測量物質向外移動的速度和組成成分，以便瞭解爆炸後的能量與重元素重新返回星系、並進而改變週邊環境的狀況。結果顯示這串珍珠項鍊還在持續變亮中，與理論預測相符。


SN 1987A是發生於1987年的超新星爆炸事件，由於發生點在銀河系鄰近的大麥哲倫星系（Large Magellanic Cloud）中，僅約16萬3000光年遠，以天文尺度而言，算是離地球非常近的而得以清楚觀測其變化。SN 1987A爆炸時，將大量氦、氧、氮和像硫、矽、鐵等更稀少的重元素拋向太空，這些元素都是後來行星以及行星上的動植物等生物的基本構成元素，例如人體血液中很重要的鐵，就是來自超新星爆炸的結果。


像SN 1987A這樣的超新星爆炸能量的注入，通常會影響像銀河系這樣的星系的物理與化學性質，甚至會影響星系長期演化的結果，例如許多天文學家相信約40～50億年的一場超新星爆炸，是太陽系現今大部分放射性元素的來源。


SN 1987A爆發後，因與星際介質交互作用而形成一圈寬達1光年（9.6兆公里）、如同珍珠項鍊般的景象，驚艷全球。這圈珍珠的物質應該是恆星爆發之前約20,000年向外吹出的，但與超新星爆炸的震波交互作用後，約有30～40處物質比較集中的「熱點（hot spots）」發光形成一顆顆珍珠樣貌；依現行理論，隨著震波繼續向外傳送，這些珍珠還會逐漸成長，甚至彼此合併而形成一道連續的光圈。


哈柏太空望遠鏡是唯一可在紫外波段觀測SN 1987A珍珠串變亮狀況的儀器。絕大部分的資料來自太空望遠鏡光譜成像儀（STIS），STIS在1997年安裝於HST上，在2004年因電力用盡而停止工作，但在2009年5月哈柏最終任務時，太空人為其更新耗材後又繼續為天文研究犧牲奉獻。


France等人比較STIS於2010年1月以及過去15年的觀測資料，從光譜中可得知SN 1987A與週邊環境的溫度、化學組成、密度和運動狀況等性質而進行他們的研究