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中德合作完成银河系射电巡天 我国首次发现超新星遗迹

时间:2011-07-04 08:49:24 来源:新华网 评论:0 点击:0

  记者1日从中科院国家天文台获悉,国家天文台和德国马普射电天文研究所一项历时十年的合作研究取得重要成果。科学家们利用我国新疆天文台25米射电望远镜完成了对银河系的巡天观测,测量了银河系弥漫的偏振辐射和一大批天体的物理性质,并发现了两个大的超新星遗迹。

    据介绍,国家天文台和德国马普射电天文研究所相关科学家在2001年商定合作进行银河系的磁场研究,利用我国新疆天文台南山站25米射电天文望远镜在6厘米波段开展银河系射电偏振巡天,可以与德国100米望远镜在21厘米波段进行的银河系射电巡天结果进行比对研究。

    在中国科学院与德国马普学会合作伙伴小组的框架协议和国家自然科学基金的支持下,中德合作伙伴小组在德国研制了接收机和后端设备,安装到新疆天文台25米望远镜上。

    “该巡天项目共观测了约4500小时,覆盖了2200平方度的天区,成为迄今为止世界上利用陆基望远镜开展的银道面偏振巡天中观测频率最高的大范围巡天项目。”国家天文台致密天体与弥漫介质团组首席研究员韩金林说。

    中德合作小组利用该巡天数据研究了银河系的弥漫射电辐射特征,得到了一批用世界上其他大望远镜无法得到的完整图像,例如,大量恒星诞生时电离周围气体形成的电离氢区,恒星死亡后超新星爆炸形成的超新星遗迹,还发现一批非常少见的具有法拉第效应的云团天体,研究了它们的电子密度和磁场强度等物理信息。

    “6厘米波段的新数据对确定天体目标的性质非常关键,利用巡天观测数据,我们否定了前人错误认定的两个超新星遗迹,并通过仔细分析巡天数据,发现了两个新超新星遗迹。这是中国人首次利用国内望远镜和自己的数据发现超新星遗迹,而国际天文界经过几十年努力,目前仅仅探测到270多个。”韩金林说。

    到目前为止,中德合作项目已经完成和发表科学论文23篇。该项目不仅提升了我国的天文实测能力,还促进了我国射电天文技术的进步。

据美国媒体报道,宇宙中没有其他天象比超新星爆发更能展现宇宙的辽阔亘古,目前已知的最久远的超新星爆发距地球大约有110亿光年。“濒死”的恒星剧烈爆炸,足有上百万个太阳那样明亮,使其所在的整个星系都显得相对黯淡。

  超新星爆发还会释放出巨大的能量、喷发出大量的物质,足以产生新的天体。一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。以下是人类所观测到的10大超新星。

  1、远古超新星

远古超新星

  2009年,美国加利福尼亚大学科学家杰夫-库克在研究恒星死亡情景时,在观测波谱的远端则发现了远古超新星大规模爆炸的迹象。库克研究团队于是利用图像层叠技术来检测恒星光线的闪烁,共发现两颗远古超新星,两颗超新星年龄大约都是110亿年。这一发现将为揭开大爆炸后宇宙初期星系形成之谜提供线索。宇宙的年龄约为137亿年,而这两个年龄约110亿年的超新星所在的星系应该是宇宙大爆炸后最早形成的众多星系中的一个。当然,这一发现还有待进一步研究和评估,但已引起了天文界的重视与关注。

2、年轻的超新星(G1.9 0.3)

年轻的超新星(G1.9 0.3)

  我们在讨论最近几年所发现的超新星时,事实上这些超新星爆发都是发生在数百万年之前。1985年天文学家从G1.9 0.3超新星中识别出了无线电信号,2007年,美国宇航局钱德拉X射线天文台从炽热的粉尘与气体中搜集到了新的数据。通过对比两次观测数据的差异,科学们精确地推算出这颗恒星仅仅爆炸于140年前。G1.9 0.3超新星应该是目前为止已知的最年轻的超新星。G1.9 0.3超新星距离地球2.6万光年,目前它仍以惊人的膨胀速度发育,通过观测发现这颗超新星将使天文学家们更深入地理解恒星爆炸。