逝去的光芒：回顾SN 1987A

2019年12月22日，光学引力透镜试验项目（Optical Gravitational Lensing Experiment，OGLE）在检查2019年10月15日的观测数据时，在大麦哲伦星系方向发现一个非常暗弱的超新星候选体，随后将其上报至国际天文学联合会瞬变源命名服务网站（Transient Name Server，TNS），获得编号AT 2019xis。欧洲南方天文台的瞬变源光谱巡天项目ePESSTO+使用智利拉西拉天文台的新技术望远镜在12月28日获取了其光谱，起初天文学家认为它是一颗II型超新星，其编号被改为SN 2019xis，它的光谱类似SN 1987A，可能是大麦哲伦星系后方某个暗弱星系中的超新星，也可能是大麦哲伦星系中被强烈红化的超新星。但几天后重新分析数据发现，这竟然是SN 1987A的回光，由SN 1987A前方约650光年处一片直径0.65光年的尘埃云反射的光在SN 1987A爆发近33年后被观测到，其编号被再次改回AT 2019xis。

AT 2019xis发现图像（图片来源于OGLE） 

AT 2019xis与SN 1987A在大麦哲伦星系中的位置（图片来源于ePESSTO+）

所谓回光，是一种类似于回声的现象。由超新星发出的光被星际空间中的尘埃云反射，从而改变方向射向观测者，比直接射向观测者的光有所延迟，这种现象便称为回光。与观测超新星爆发时的直射光相比，回光的探测要困难得多，由于宇宙空间尘埃微粒分布的复杂性，回光一般都十分暗弱，迄今为止，天文学家只找到了为数不多的几例超新星回光。类似于回声测距，利用回光也可以测定天体距离；因为有机会从不同角度观测超新星，所以回光可以揭示超新星爆炸中的不对称性，可以确定超新星在某些方向是否比其他方向更明亮；回光也有助于研究空间中的星际尘埃分布。

空间中的超新星回光（图片来源于网络）

AT 2019xis的发现使我们的记忆回到了二十世纪最大的天文事件之一：大麦哲伦星系中超新星SN 1987A的爆发。虽然在宇宙尺度上，超新星并不罕见，目前每年发现的超新星候选体数量已达上万颗。但对于单个星系来说，超新星相对稀有，自从望远镜发明400多年以来，纵然仪器与技术发展迅速，却从未在银河系内观测到超新星，研究超新星的样本都来自非常遥远的河外星系，使得获取的数据非常有限。

SN 1987A（图片来源于ESO） 

1987年2月24日，正在智利拉斯坎帕纳斯天文台观测的加拿大天文学家伊恩·谢尔顿（Ian Shelton）和望远镜操作员奥斯卡·杜哈德（Oscar Duhalde）分别独立在距离我们非常邻近（约17万光年，对于宇宙尺度而言“非常邻近”）的大麦哲伦星系中发现了一颗5等星，新西兰天文爱好者阿尔伯特·琼斯（Albert Jones）也独立发现了它。它很快就被证实是一颗超新星，立即在全世界引起了轰动。自1604年开普勒超新星（SN 1604）以来，这是第一颗用肉眼就能容易地看到的超新星，也是现代天文学家能够非常详细地研究的第一颗超新星，对它的观测颠覆了人们对恒星演化及超新星的认知。

SN 1987A通告（图片来源于CBAT）

在SN 1987A爆发前3小时，位于日本、美国、俄罗斯的3个中微子探测器一共探测到24个中微子，这是历史上首次直接探测到由超新星产生的中微子，标志着中微子天文学的开端，日本天文学家小柴昌俊、美国天文学家雷蒙德·戴维斯（Raymond Davis）因此获得2002年诺贝尔物理学奖。

SN 1987A的光变曲线（图片来源于ESO）