美國宇航局火箭看到恒星形成超新星的炙熱邊緣
作者:焦點(diǎn) 來源:探索 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-12-07 17:40:28 評(píng)論數(shù):
這張圖片展示了夜空中的天鵝座，拉丁語意為“天鵝”。宇航緣天鵝座環(huán)狀超新星遺跡，局火箭也被稱為面紗星云，到恒的炙位于天鵝的星形新星一只翅膀附近，在這里被描繪成一個(gè)長方形的成超盒子。鳴謝:uux.cn/美國宇航局
（神秘的熱邊地球uux.cn）據(jù)美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心：一個(gè)新的探空火箭任務(wù)正前往太空，以了解恒星爆炸死亡如何為新的美國恒星系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。積分場紫外光譜實(shí)驗(yàn)或INFUSE探空火箭任務(wù)將于2023年10月29日下午9點(diǎn)35分在新墨西哥州的宇航緣白沙導(dǎo)彈靶場發(fā)射。
每年有幾個(gè)月，局火箭天鵝座(拉丁語意為“天鵝”)會(huì)掠過北半球的到恒的炙夜空。就在它的星形新星翅膀上方是后院天文學(xué)家和專業(yè)科學(xué)家最喜歡的目標(biāo):天鵝座圈，也被稱為面紗星云。成超
天鵝座環(huán)是熱邊一顆恒星的殘余，它曾經(jīng)是美國我們太陽的20倍大。大約20，000年前，那顆恒星在自身引力下坍縮，爆發(fā)成一顆超新星。即使在2600光年之外，天文學(xué)家估計(jì)，這種閃光的亮度足以在白天從地球上看到。
超新星是巨大生命周期的一部分。他們將恒星核心中鍛造的重金屬噴入周圍的塵埃和氣體云中。它們是我們宇宙中所有比鐵重的化學(xué)元素的來源，包括那些構(gòu)成我們身體的元素。來自超新星的氣體和塵埃逐漸聚集在一起，形成行星、恒星和新的恒星系統(tǒng)。
科羅拉多大學(xué)博爾德分校的研究教授兼INFUSE任務(wù)的首席研究員布萊恩·弗萊明說:“像創(chuàng)造天鵝座環(huán)那樣的超新星對(duì)星系的形成有著巨大的影響。
天鵝座環(huán)提供了一個(gè)仍在進(jìn)行中的超新星爆發(fā)的罕見景象。這個(gè)巨大的星云已經(jīng)跨越了120光年，今天仍在以大約每小時(shí)93萬英里(約每小時(shí)150萬公里)的速度擴(kuò)張。
我們的望遠(yuǎn)鏡從天鵝座環(huán)捕捉到的不是超新星爆發(fā)本身。相反，我們看到塵埃和氣體被激波陣面加熱，當(dāng)它冷卻下來時(shí)會(huì)發(fā)光。
“INFUSE將觀察超新星如何通過捕捉爆炸波撞擊銀河系周圍漂浮的冷氣體時(shí)發(fā)出的光向銀河系釋放能量，”弗萊明說。
為了在炙熱的邊緣看到激波陣面，弗萊明和他的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種測量遠(yuǎn)紫外光的望遠(yuǎn)鏡，這種光的能量太大，我們的眼睛看不到。這種光揭示了溫度在90，000到540，000華氏度(約50，000到300，000攝氏度)之間的氣體，在撞擊后仍然發(fā)出咝咝聲。
INFUSE是一臺(tái)整體式現(xiàn)場攝譜儀，是第一臺(tái)飛向太空的同類儀器。該儀器結(jié)合了研究光的兩種方法的優(yōu)勢(shì):成像和光譜學(xué)。你的典型望遠(yuǎn)鏡有擅長創(chuàng)建圖像的相機(jī)——顯示光來自哪里，如實(shí)地揭示它的空間排列。但是望遠(yuǎn)鏡不會(huì)將光分成不同的波長或“顏色”——相反，所有不同的波長在最終的圖像中相互重疊。
另一方面，光譜學(xué)把一束光分成不同的波長或光譜，就像棱鏡把光分成彩虹一樣。這個(gè)過程揭示了各種各樣的信息，比如光源是由什么組成的，它的溫度，以及它是如何運(yùn)動(dòng)的。但是光譜學(xué)一次只能看到一條光線。就像透過一個(gè)狹窄的鑰匙孔看夜空。
INFUSE儀器捕捉圖像，然后將其“切片”，將切片排列成一個(gè)巨大的“鎖眼”。分光計(jì)可以將每個(gè)切片展開成光譜。這些數(shù)據(jù)可以重新組合成一個(gè)三維圖像，科學(xué)家稱之為“數(shù)據(jù)立方體”——就像一堆圖像，每一層都揭示了特定波長的光。
使用INFUSE的數(shù)據(jù)，F(xiàn)leming和他的團(tuán)隊(duì)不僅可以識(shí)別特定的元素及其溫度，還可以看到這些不同的元素在激波陣面上的位置。
“這是一個(gè)非常令人興奮的項(xiàng)目，”同樣在科羅拉多大學(xué)博爾德分校的首席研究生艾米麗·威特說，她領(lǐng)導(dǎo)了INFUSE的大部分組裝和測試，并將領(lǐng)導(dǎo)數(shù)據(jù)分析。“通過這些首次測量，我們將更好地了解超新星的這些元素是如何與它們周圍的環(huán)境混合的。這是朝著理解來自超新星的物質(zhì)如何成為像地球這樣的行星甚至像我們這樣的人的一部分邁出的一大步?！?br>為了到達(dá)太空，INFUSE有效載荷將搭載一枚探空火箭飛行。這些靈活的無人駕駛火箭發(fā)射到太空中進(jìn)行幾分鐘的數(shù)據(jù)收集，然后返回地面。INFUSE有效載荷將搭載兩級(jí)黑色Brant 9探空火箭飛行，目標(biāo)是大約150英里(240公里)的峰值高度，在那里進(jìn)行觀測，然后跳傘返回地面回收。該團(tuán)隊(duì)希望升級(jí)儀器并再次發(fā)射。事實(shí)上，INFUSE火箭的部件本身就是由2022年從澳大利亞發(fā)射的杜斯任務(wù)改造而來的。