
ALMA微波天文台收到的第一个证据是,新生的中子星正潜伏在麦哲伦星系大星系的1987年超新星的白炽残骸中。天体物理学杂志发表了描述这一发现(两篇文章1,2)
“我们很惊讶在SN1987A的中央部分发现一个温暖且非常密集的尘埃堆积。它的高温表明云内部存在一个物体,该物体会加热尘埃并使之发光。因此,我们假设他正在隐藏一颗中子星”,-评论这项研究的作者之一,来自英国卡迪夫大学的天体物理学家松浦美佳子的工作成果。
1987年2月,麦哲伦星云中塔兰图拉毒蛛星云郊区发生的超新星爆炸产生的光到达了地球。天文学家将其命名为SN1987A。这次爆发是最早的超新星爆发之一,科学家几乎可以在爆炸开始之初就对其进行追踪。
多亏了SN1987A的观测,科学家们首次了解了超新星残留在其发展的不同阶段发生了什么,并跟踪了气体和尘土“罩”中不稳定元素的衰变。
尽管科学家从这些观察中获得了大量信息,但天文学家几乎对SN1987A的残余物如何膨胀以及其中到底隐藏着什么一无所知。基于超新星爆炸时记录的中微子爆发,大多数天体物理学家都认为中子星正在“隐藏”在其中。不过,直到最近,科学家还没有直接的证据。
通过用ALMA世界波望远镜观察SN1987A残留物内部的尘埃行为,松浦和她的同事得到了这类的第一个证据。该设备甚至可以追踪最遥远的空间中最冷和最小的物质粒子的运动。多亏了他,天文学家才编制了一种超新星遗迹的“图”。
新生中子星
在超新星的外围,在其冲击波加热周围空间的区域中,科学家期望看到明亮的尘埃环。不过,在ALMA的图像中,科学家们不仅在SN1987A的中心看到了这个热物质的外围环,而且还看到了一个非常温暖而密集的尘埃的紧凑球体。
最初,如松浦所说,天文学家怀疑他们是否找到了中子星。事实是,在无线电和其他范围内从其发出的辐射不可能那么强,以致无法加热宇宙尘埃并使之发光得像ALMA数据所示那样强。
这个问题得到了理论家的帮助,他们计算了新生中子星会产生多少能量。他们的计算表明,年轻中子星的表面必须足够热,才能将周围的尘埃云加热到ALMA测得的温度。
研究人员指出,只有在天文学家拍摄了该物体的第一张直接照片之后,才有可能最终确认SN1987A内部存在中子星这一事实。另一方面,尘埃云的行为与理论家的预测完全一致。这表明,蓝色巨人Sk-69202,祖先星SN1987A的死亡的其他情况,包括在其位置形成黑洞,都很难接近真相。