超新星仙后座A爆炸 NASA解密

【台灣醒報記者賴義中綜合報導】超新星爆炸，NASA（美國太空總署）拍給你看！NASA透過NuSTAR（核光譜望遠鏡陣列）拍下的圖片，可以看見仙后座A內部的輻射分布狀況，是天文史上第一組顯示超新星爆炸內部情況的太空影像。這組圖像將有助於天文學家改進現行理論，更加瞭解超新星爆炸的過程。

恆星有如核子爐，在核心不斷進行氫融合成氦的工作，也就是核融合。若恆星質量在太陽8倍以上，當核心的氫燃料用盡時，恆星會開始向內收縮，如此一來，核心溫度會迅速升高，並製造出重元素如鈦、鐵、鈷和鎳等。在塌縮的過程中，恆星有可能會化成中子星或黑洞，也有可能因猛烈收縮導致反彈，將重元素拋出太空，形成超新星爆炸。

仙后座（Cassiopeia）A是銀河系中目前已知最年輕的超新星爆炸遺跡，距地球約11000光年，於西元1671年首度現身於夜空。過去人類無數次使用各種光學、紅外線或X射線望遠鏡拍攝仙后座A，但僅觀測到爆炸後恆星向外拋散，在激波中與周遭氣體、塵埃撞擊並燃燒發光的過程。

透過NuSTAR這次拍出的影像，科學家證實，在收縮過程中，核心會生成放射性同位素鈦44，而鈦44會向外輻射出大量的高能量X射線，將核心外層氣體以每秒50萬公里的速度吹散，形成一般認知中的超新星爆炸。NuSTAR則拍下人類史上第一組輻射圖像。

加州理工學院研究員哈莉森解釋說，由新拍下的影像推斷，內部區域的「攪動」（slosh）使原本停滯的激波再度活躍起來，進而導致核心產生扭曲，引發爆炸。

發表研究的加州理工學院教授葛瑞芬史戴特說，過去科學家很難推論仙后座A內部發生了什麼事，但NuSTAR清楚照出了鈦44放出的輻射，天文學家就能更清楚看見爆炸核心內部的狀況。加州柏克萊大學物理系主任柏格斯則說，這些影像對於超新星核爆炸理論研究的進展有相當助益。

不過，這批新影像也引發了科學家對部分理論的疑問。在以往的理論中，科學家根據核心內部鐵原子的分布狀況，認為超新星爆炸是一個「均質」的過程，意即向外拋散的力量在每個方向上都是相同的，但新影像中鈦原子與鐵原子的分布狀況卻是相異的，代表爆炸的過程可能是「不對稱」而混亂的。

這項研究同步刊載於《自然》雜誌。

延伸影片：http://youtu.be/J37cgldLMYU (3D模擬影片)