爆炸恆星綻放宇宙之花<div></div>

錢德拉X射線天文台拍攝的超新星遺迹G299。圖片來源：錢德拉X射線天文台

NASA的錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）最近觀測了一個超新星遺迹。這個超新星遺迹的形狀提供了線索，讓天文學家對發生大約4500年前的這場恆星爆炸事件有所了解。天文學家正試圖確定產生這種恆星爆炸的確切機制。

被稱為超新星遺迹的天體，是爆炸的恆星留下的殘骸，由於溫度極高而發出明亮的X射線，因此NASA的錢德拉天文台剛好是研究這些天體的有力工具。這個超新星遺迹被稱為G299.2-2.9（以下簡稱G299），位於我們的銀河系以內，但從地球這個角度看過去，錢德拉拍攝的新圖像看上去就像是一朵美麗的鮮花。

G299是一顆Ia型超新星留下的遺迹。天文學家認為，Ia型超新星是白矮星發生的失控的熱核爆炸，這個過程將輕元素聚變成重元素，從而釋放出大量的能量。這樣的爆炸發生在白矮星擁有伴星的情況下。如果這顆白矮星的伴星是一顆普通的、類似太陽的恆星，當白矮星從它的伴星上偷取了太多的物質之後，就可能變得不穩定從而發生爆炸。如果白矮星的伴星是另外一顆白矮星，那麼當這兩顆恆星最終合二為一時，也可能觸發爆炸。（最近，天文學家剛發生了一對可能會在7億年後合二為一發生爆炸的白矮星雙星，詳見《發現白矮星雙星，註定會合二為一》。）

無論觸發機制是什麼，天文學家很久以前就知道，Ia型超新星的亮度相當一致，都極其明亮，通常會比它們所在的整個星系還要明亮。這一點非常重要，因為科學家可以把這些天體當作宇宙里的標準燈塔，讓他們能夠精確測量幾十億光年以外星系的距離，進而測定宇宙膨脹的速度。

傳統的Ia型超新星模型通常預言，這些爆炸應該是對稱的，在膨脹過程中會產生出一個近乎完美的球形遺迹。觀測也表明，與大質量恆星坍縮產生的其他類型超新星遺迹相比，Ia型超新星的遺迹更加對稱——這也支持了那些模型的預言。

然而，天文學家也發現了一些Ia型超新星，它們的爆炸或許不像先前認為的那麼對稱。G299可能就是Ia型超新星里此種另類的例子之一。利用錢德拉天文台的長時間觀測，科學家發現這顆爆炸恆星的殘骸正在不同的速度朝不同的方向膨脹。

在這張新的X射線圖像中，紅色、綠色和藍色分別用來表示錢德拉天文台觀測到的低能、中能和高能X射線。中能X射線包含了鐵元素的發射線，高能X射線則包含了來自硅元素和硫元素的發射線。這些X射線的數據被疊加在地面望遠鏡2MASS巡天項目拍攝的紅外圖像之上，顯示出了這片天區的恆星。

通過對X射線圖像所做的細緻分析，科學家發現G299存在幾處明顯的不對稱性。舉例來說，超新星遺迹中心點上方鐵和硅的含量比值，就要比中心點下方稍大一些。從這張照片中就能看出這一差異——這種宇宙之花上半部分更綠一些，而下半部分要更藍一些。此外，這個遺迹的右側有部分區域明顯被拉長了一截。在這一區域，鐵和硅的含量比值與遺迹下半部分類似。

錢德拉X射線數據中的這些模式表明，這顆Ia型超新星產生的爆炸可能極其不平衡。也有可能爆炸本身是對稱的，只不過遺迹在向外膨脹的過程中遭遇到了不均勻的介質。不管最終如何解釋，對G299及其他類似天體的觀測已經向天文學家表明，如此美麗的宇宙之花其實也可以千差萬別。

分析這些結果的論文近期被發表在《天體物理學報》（The Astrophysical Journal）上。（編輯：Steed）