錢德拉X射線天文臺拍攝的超新星遺跡G299,。圖片來源：錢德拉X射線天文臺

NASA的錢德拉X射線天文臺（Chandra X-ray Observatory）最近觀測了一個(gè)超新星遺跡,。這個(gè)超新星遺跡的形狀提供了線索，讓天文學(xué)家對發(fā)生大約4500年前的這場恒星爆炸事件有所了解,。天文學(xué)家正試圖確定產(chǎn)生這種恒星爆炸的確切機(jī)制,。

被稱為超新星遺跡的天體，是爆炸的恒星留下的殘骸,，由于溫度極高而發(fā)出明亮的X射線,，因此NASA的錢德拉天文臺剛好是研究這些天體的有力工具。這個(gè)超新星遺跡被稱為G299.2-2.9（以下簡稱G299）,，位于我們的銀河系以內(nèi),，但從地球這個(gè)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型超新星留下的遺跡,。天文學(xué)家認(rèn)為，Ia型超新星是白矮星發(fā)生的失控的熱核爆炸,，這個(gè)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(fā)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,、類似太陽的恒星，當(dāng)白矮星從它的伴星上偷取了太多的物質(zhì)之后,，就可能變得不穩(wěn)定從而發(fā)生爆炸,。如果白矮星的伴星是另外一顆白矮星，那么當(dāng)這兩顆恒星最終合二為一時(shí),，也可能觸發(fā)爆炸,。（最近，天文學(xué)家剛發(fā)生了一對可能會(huì)在7億年后合二為一發(fā)生爆炸的白矮星雙星,，詳見《發(fā)現(xiàn)白矮星雙星,，注定會(huì)合二為一》。）

無論觸發(fā)機(jī)制是什么,，天文學(xué)家很久以前就知道,，Ia型超新星的亮度相當(dāng)一致,，都極其明亮，通常會(huì)比它們所在的整個(gè)星系還要明亮,。這一點(diǎn)非常重要,，因?yàn)榭茖W(xué)家可以把這些天體當(dāng)作宇宙里的標(biāo)準(zhǔn)燈塔，讓他們能夠精確測量幾十億光年以外星系的距離,，進(jìn)而測定宇宙膨脹的速度,。

傳統(tǒng)的Ia型超新星模型通常預(yù)言，這些爆炸應(yīng)該是對稱的,，在膨脹過程中會(huì)產(chǎn)生出一個(gè)近乎完美的球形遺跡,。觀測也表明，與大質(zhì)量恒星坍縮產(chǎn)生的其他類型超新星遺跡相比,，Ia型超新星的遺跡更加對稱——這也支持了那些模型的預(yù)言,。

然而，天文學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了一些Ia型超新星,，它們的爆炸或許不像先前認(rèn)為的那么對稱,。G299可能就是Ia型超新星里此種另類的例子之一。利用錢德拉天文臺的長時(shí)間觀測,，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆爆炸恒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(lán)色分別用來表示錢德拉天文臺觀測到的低能、中能和高能X射線,。中能X射線包含了鐵元素的發(fā)射線,，高能X射線則包含了來自硅元素和硫元素的發(fā)射線。這些X射線的數(shù)據(jù)被疊加在地面望遠(yuǎn)鏡2MASS巡天項(xiàng)目拍攝的紅外圖像之上,，顯示出了這片天區(qū)的恒星,。

通過對X射線圖像所做的細(xì)致分析，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)G299存在幾處明顯的不對稱性,。舉例來說,，超新星遺跡中心點(diǎn)上方鐵和硅的含量比值，就要比中心點(diǎn)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(lán)一些。此外,，這個(gè)遺跡的右側(cè)有部分區(qū)域明顯被拉長了一截,。在這一區(qū)域，鐵和硅的含量比值與遺跡下半部分類似,。

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

分析這些結(jié)果的論文近期被發(fā)表在《天體物理學(xué)報(bào)》（The Astrophysical Journal）上,。（編輯：Steed）