蟹状星云漫谈

作者:高孟嘉

有这样一个天体,它早在1054年就是被人们窥探到,出现在泛黄的古籍中,但是它却从未停止给人类带来种种惊喜,随着人们对它不断探索,在它身上又出现了无数个“第一”的头衔,近年来,伴着多波段摄影技术的发展,它又以娇美的面容给我们带来了一抹惊艳。

蟹状星云(图片来源于APOD)

 

上面这张来自APOD(每日天文一图英文名称的缩写)网站的多波段影像,综合了整个电磁波谱中多个波段的影像数据:来自太空中钱德拉X射线天文台(X射线)、XMM-牛顿卫星(紫外)、哈勃空间望远镜(可见光)和斯皮策空间望远镜(红外)的观测数据分别用紫色、蓝色、绿色和黄色来表示,来自地面上甚大阵射电望远镜的射电波段数据则用红色来表示。这张大作的主角,也正是我们今日故事的主人公——蟹状星云。

1731年,当英国的天文爱好者约翰·贝维斯将望远镜对准夜空时,这个奇怪的天体进入了他的视野——就像一团模糊的云气,却又隐约有独立的形状——疑惑之余,贝维斯将他添加在自己的星图中。1771年,法国天文学家梅西耶在独立观察27年后,把著名的“梅西耶天体表”第一号的位置留给了这团神秘的星云,编号为M1。时间到了1850年,爱尔兰天文学家罗斯伯爵也将望远镜对准了这个不规则的雾状斑点,他觉得它宛如一只巨大的螃蟹,于是这团星云拥有了自己的名字:蟹状星云。但是,蟹状星云的第一张照片,却要等到42年之后的1892年,美国的天文学家拍下了蟹状星云的第一张照片。

蟹状星云的命名者——罗斯伯爵(图片来源于网络)

       蟹状星云位于金牛座,距离地球大约6500光年,亮度约为8.5星等,是肉眼不可见的一个天体。但是,我们的先辈们却有幸记录了他的诞生——宋仁宗至和元年五月己丑寅时(1054年7月4日凌晨3-5点)出现的“天关客星”(据我国史书《宋会要》记载:“嘉佑元年三月,司天监言:客星没,客去之兆也。初,至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日”)。这颗“昼见如太白”的超新星爆发后,以高达1100公里/秒的速度向外扩张,历经九百年沧海桑田,终于形成了我们现在所看见的蟹状星云,当然,直到现在,蟹状星云也未曾停下向外扩张的脚步。

“天关客星”的位置(图片来源于网络)

 

现在,蟹状星云已经成为了一个强红外源、紫外源、X射线源和γ射线源,正以比太阳强几万倍量级的总辐射光度向外宣告着他的辉煌。但真正吸引科学家眼球的,却是1000年前那次超新星爆发遗留下来的残骸,它便是蟹状星云中心的一颗脉冲星。这颗编号为PSR0531+21的脉冲星,于1968年被美国天文学家大卫·施特林和爱德华·赖芬斯坦发现,也被称为蟹状星云脉冲星,其自转周期仅为33毫秒。它虽然不是观测到的第一颗脉冲星,但却是唯一一颗准确知道其诞生年龄的脉冲星,并且,作为一颗几乎在所有电磁波段上都能观测到脉冲星现象的脉冲星,蟹状星云脉冲星在脉冲星的研究中经常被当作标准源。同时,因为它验证了理论天文学家们提出的恒星演化理论,蟹状星云脉冲星的相关研究还被赋予了诺贝尔物理学奖。

科学家们对于蟹状星云的研究从未止步,这个美丽而神秘的天体,将会指引着人们一步一步地揭开恒星的生存和死亡的秘密。


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