這是人類有記錄以來最早的超新星爆發遺跡RCW 86多波段合成圖像，采用來自4台空間望遠鏡的數據制作而成。公元185年，中國東漢的天文學家們曾經目睹並記載了這一超新星爆發事件
科技訊 10月27日消息，科學家們宣布，借助美國宇航局在軌運行的兩台空間望遠鏡的幫助，他們於近期成功揭開了有關人類有記錄以來首顆超新星爆發的一些謎團，那次超新星爆發發生在大約2000年前。
公元185年正值中國東漢，當時中國的天文學家在天空中觀察到一次超新星爆發過程並對此做了記錄。他們稱之為“客星”。在傳世的《後漢書》中有如下記載：“十月癸亥，一客星出於南門，其大如鬥笠，鮮艷繽紛，後漸衰萎，於次年六月沒。”就是說當時的中國天文學家們再夜空中看到了一顆極亮的“新星”，色彩鮮艷，直到第二年的6月份才逐漸消失，前後一直在天空閃耀了將近8個月。上世紀60年代，科學家們經過研究後確認，這是人類歷史上最早的超新星爆發紀錄。
現在，借助美國宇航局斯皮策空間望遠鏡以及廣角紅外巡天探測器(WISE)的強大紅外觀測能力，科學家們發現這一超新星爆發發生於宇宙中一片氣體和塵埃相對匱乏的區域。研究人員們表示，這樣的環境讓超新星爆發發出的光芒得以傳播地更快也更遠。
美國北卡羅萊納州立大學天文學家布萊恩·威廉姆斯(Brian Williams)說：“這個超新星爆發留下的遺跡現在已經變得非常巨大，擴張速度極快。事實上它現在的尺寸比我們預料一個2000年爆發的超新星應當遺留的遺跡尺寸整整大了2~3倍。而現在我們終於找出了這其中的緣由。”威廉姆斯博士是這一研究論文的第一作者，他們的相關工作論文已經發表在了《天體物理學報》上。
古代的超新星爆發事件
這一發生於2000年前的超新星編號為RCW 86，距離地球大約8000光年。但是盡管我們知道它的距離，關於它，我們仍然有諸多的謎團有待解答。
首先最明顯的一點就是那次爆發留下的超新星遺跡現在看來明顯過大：如果人的肉眼能看到紅外線，那麼你就會發現這一爆發產生的圓形遺骸已經占據了夜空中比滿月還大的一塊區域。
科學家們需要把所有線索拼接起來，找出其中的原因。他們調用了美國宇航局斯皮策空間紅外望遠鏡，WISE探測器，並調出之前由錢德拉塞卡X射線空間望遠鏡和歐洲空間局所屬XMM-牛頓空間天文台所收集的數據進行分析，終於找到了頭緒。
他們發現RCW 86屬於一類所謂的Ia型超新星。雙星系統中，一顆和太陽類似的普通成員恆星逐漸年老，終於走向死亡。它收縮成一顆致密的白矮星。但是由於它屬於一個雙星系統，於是它開始從其伴星身上“盜缺物質。物質以吸積盤形式下降抵達白矮星的表面，在此過程中由於勢能釋放以及摩擦作用使白矮星的溫度不斷上升。當這種吸積作用速度太快太劇烈時，白矮星的質量將不斷增加，核心區溫度急劇上升，最終在一瞬間引發劇烈爆炸，徹底摧毀白矮星。這種爆炸極為劇烈，其在1秒內發出的能量幾乎相當於太陽在其整個主序星階段發出能量的總和，因而極其明亮。
威廉姆斯說：“白矮星就像是一塊已經燃燒完，但還冒著煙的煤渣。如果這時候你給它倒上一桶汽油，它立即又會再次燃燒。”
這項研究首次揭示一顆白矮星可以在自己周遭清出一個清空區，隨後才發生Ia型超新星爆發。正是這一清空區可以解釋為何RCW 86爆發遺跡會變得如此之大。當爆發發生時，大量碎屑物質急速向外擴散，由於周遭已經被清空，因而沒有氣體或塵埃阻擋減速。這就讓超新星爆發產生的圓球狀碎屑雲得以迅速擴散至巨大的規模。
更多線索
借助斯皮策空間望遠鏡和WISE探測器，科學家們測量了RCW 86遺跡的溫度。隨後他們進行了計算，從而了解這一遺跡內部需要存在多少氣體物質，才能在這些塵埃碎屑加熱到這一溫度值。他們的研究結果顯示這一爆發遺跡產生至今的大部分時間內都處於低密度環境中，這暗示了一個清空區域的存在。
早些時候，科學家們曾經懷疑RCW 86是由一種所謂的“核區塌縮超新星”形成的，即一顆恆星壽終正寢，由於耗盡了核心區的核燃料，中央核聚變反應終止，重力取勝，恆星以極高的速度向核心塌縮並撞擊核心致密部位之後劇烈反彈，產生猛烈爆炸。這是超新星爆發中最為劇烈的一類。
盡管之前就有線索暗示在RCW 86周遭存在一個低密度清空區，但是當時人們普遍認為這一超新星是核區塌縮成因的。而在這類超新星中存在這樣的清空區是很正常的。大質量恆星會在發生核心塌縮之前開始加速向外大量拋射外層氣體物質，衝擊周圍空間，從而清空一片區域。
然而威廉姆斯和同事們的工作否定了RCW 86是核區塌縮成因超新星的結論。來自美國宇航局錢德拉塞卡X射線空間望遠鏡和歐空局XMM-牛頓望遠鏡的數據顯示這一天體內部存在高豐度鐵元素痕跡，一般認為這是Ia型超新星的標志。將這些X射線數據和紅外波段觀測數據相結合，天文學家們可以斷定RCW 86是一次Ia型超新星爆發產生的遺跡。
美國宇航局華盛頓總部的斯皮策和WISE項目科學家比爾·丹奇(Bill Danchi)評價說：“這真是很有趣，現代的天文學家們試圖解開一道2000年前的謎團，結果卻發現這個問題本身是錯誤的。現在，借助多台先進的觀測工具，我們解開了這個謎團，也終於可以完全欣賞這一宇宙屍骸背後不可思議的物理學過程了。而對於當年首先看到這顆超新星爆發的古代中國天文學家們，我們則依舊心懷敬意。”(晨風)