超新星——死亡与新生的华丽乐章

作者:Larry Lu,独立成员,来自北京

设想一下,你是一位在景德三年四月二日(1006年5月1日)苦苦劳作的普通人,突然看到天上一颗星绽放光芒,你会想到什么?

根据《宋史》卷56和卷461记载,一颗星在1006年5月1日在氐宿西侧(豺狼座西侧,即半人马座东边1度)的地方出现。爆炸时视大小超过弦月,亮到在晚上可以照射出物体的影子。在12月,它再次在氐宿出现。当时没有人能够辨认出这到底是什么星,有人说是“国皇妖星”,它的出现是“兵凶之兆”。占星家周克明出使岭南回到开封之后,在5月30日向宋真宗说明这颗黄色且灿烂的亮星是一颗吉祥的星,它出现的状态会带来国家的兴盛。

《历代名臣奏议》(1414年)中对于1054年发生的天文事件的记载(SN1054),类似于《宋史》中记录的1006年发生的事件(SN1006)

不仅是国内,在全世界范围内都找到了关于此次现象的记载。埃及的阿拉伯占星学家和天文学家Ali ibn Ridwan,在托勒密的《占星四书》这篇评论中写道:“…壮观的大圆天体有金星的2-1/2至3倍大。它的光在天空中照耀着,比弦月的月球还要光辉。” 如同其它的观测者一样,Ali ibn Ridwan指出这颗新的星低悬在南方的地平。法国圣加伦修道院的僧侣独立提供它在天空中的位置和亮度资料,写道:”在一种美妙的方式,它有时候聚合,有时候分散,还有时候会消失….在南方天空隐密的边界,它看起来似乎一成不变的存在了三个月,超越了天空中能看见的所有星座”。

  美国亚利桑纳州白坦克山地区公园的霍霍卡族岩画上留下的被认为是1006年发生的天文事件(SN1006)的记录

那么这究竟是什么呢?没错,这便是超新星。而我们刚刚提到的则是历史上记录到的最明亮的恒星事件SN 1006超新星。超新星的成因是恒星中的核反应的结束导致恒星从中心开始冷却,它没有足够的热量平衡中心引力,结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩,造成外部冷却而红色的层面变热,如果恒星足够大,这些层面就会发生剧烈的爆炸,产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍,相当于整个银河系的总光度。

而恒星中的核反应是一个将较轻核(如氢)压成较重核(如氦)的过程,(简单解释一下:在过程中,反应会释放能量,当反应进行到铁/镍,他们比结合能最高(强相互作用与库仑排斥达到最优平衡)所以,任何反应方向是远离铁镍峰值的核反应都需要吸收能量。相反则放出能量。)所以正是因为有超新星,宇宙才不会只有氢和氦这样的元素。

SN1006超新星遗迹的假彩色X射线图像

而在它爆发后的遗骸——爆发时抛射出的物质会与周围的星际气体和尘埃碰撞,逐渐减速并混合,形成富含金属的星际云。这些云可能成为新一代恒星和行星系统的原料。(地核中的大部分铁可能来自数十亿年前的超新星爆发。不仅如此,碳、氧、磷等生命必需元素也通过超新星扩散到宇宙中)而其核心将根据质量走向不同的命运(白矮星完全炸毁,形成中子星,坍缩形成黑洞)

宇宙中最极致的毁灭,恰是孕育新生的神圣熔炉。当我们凝视超新星遗迹的X射线影像时,看到的不仅是恒星的墓志铭,更是所有生命共同书写的创世史诗。

蟹状星云(超新星SN 1054的残骸),图片来自NASA

引用文献:

SN 1006_百度百科 https://baike.baidu.com/item/SN%201006/3721372

1006年 – 搜狗百科 https://baike.sogou.com/v8647747.htm

超新星爆炸的威力有多大? – 知乎 https://www.zhihu.com/question/403950257

(本文为跨学科文章,由UHHC运营处Peter Tian编辑。图片来自网络,如有侵权我们将立刻删除)