故事
Ia超新星有著穩定的最大光度,因此當它們離地球距離越遠,看起來就會越暗,這個特性使Ia超新星被稱為``標準燭光'',並且被科學家拿去量測宇宙的距離。從量測的結果,科學家發現宇宙在加速膨脹,至此開啟了暗能量的相關研究,也讓天文物理學家獲得 2011 年諾貝爾物理學獎。然而,讓人驚訝的是,儘管 Ia超新星這麼重要,我們對它們的本質卻尚未完全了解。
比如,我們不確定Ia超新星在爆炸之前是什麼樣子。簡單的來說,科學家相信,Ia超新星在爆炸前本來是一個雙星系統,由一個白矮星跟其伴侶星所組成,伴侶星可能是一個恆星或是另一個白矮星,兩星在軌道上圍繞著共同的質心運行(見下圖)。但是問題來了,我們不知道這個伴星到底是恆星還是白矮星,而且,Ia超新星都爆炸了,我們要怎麼知道他們爆炸前的情況呢?
幸好,我們有方法可以從Ia超新星爆炸後殘留的東西,去推論他們爆炸前的樣貌。超新星爆炸之後,超新星震波會往外進入到星際介質,形成超新星殘骸。理論預測,如果當初的伴星為恆星,恆星可以在Ia超新星爆炸中倖免於難,保持明亮到被發現,如果當初的伴星為白矮星,則會在爆炸中屍骨無存或是因為太暗無法被發現。所以,如果能在Ia超新星殘骸中找到倖存的恆星,或是找到來自當初恆星跟白矮星交互作用,造成質量損失所產生的拱星物質,就能證實這個Ia超新星遺骸的前世為白矮星及恆星組成的雙星系統。換句話說,倖存伴星及拱星物質是解開Ia超新星殘骸前世之謎的關鍵線索。
超新星是恆星在生命演化末期的一種劇烈爆炸,而我們在Ia超新星的殘骸中尋找線索,試圖掀開Ia超新星前世的面紗。
大麥哲倫雲的彩色圖。圖中被標示的為五個最年輕的Ia超新星殘骸位置。
Ia超新星殘骸N103B周遭的大尺度結構。
智利托洛洛山美洲際天文台的0.6米地面望遠鏡所拍攝。
影像區域如左圖。
智利托洛洛山美洲際天文台的布蘭科4米地面望遠鏡所拍攝。
布蘭科4米地面望遠鏡影像中,Ia超新星殘骸N103B附近的局部特寫。
影像區域如左圖,哈伯太空望遠鏡所拍攝。
恆星及超新星的物理結構可以被清楚的看見。