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1 Credit: Peter Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and NASA |
2 Credit: Peter Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and NASA |
3 Credit: Peter Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and NASA |
4 Credit: P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) |
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5 Credit: P. Garnavich & R. Kirshner (CfA) |
6 Credit: George Sonneborn and Jason Pun (NASA/Goddard Space Flight Center) |
7 Credit: G. Sonneborn & J. Pun (GSFC) |
8 Credit: R. Kirshner (CfA) |
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9 Credit: M.R. Combi (The University of Michigan) |
10 Credit: M.R. Combi (The University of Michigan) |
11 Credit: Guido Pizarro, European Southern Observatory |
12 Credit: Guido Pizarro, European Southern Observatory |
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對於超新星一九八七Ａ，哈勃太空望遠鏡經過多年來的觀測，並於九七年的觀測中顯示到超新星內環的右上方有一亮點，相信它是由向外的衝擊波與星周環內部發生強力撞擊的地點。撞擊所產生的熱量把周圍的氣體加熱，並使它在過去的幾個月內發出亮光，也許是幾年內將會發生猛烈撞擊的預兆，最終也可能會使超新星一九八七Ａ成為一個強烈的Ｘ射線源及射電波源。
Credit: P. Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) and NASA
ＨＳＴ使天文學家可以安坐在觀眾席中觀看一場從未見過的災難性衝擊──由恆星震波衝向光亮的氣體環所造成。
雖然超新星一九八七Ａ於一九八七年二月二十三日被發現，直至現在天文學家才開始「見證」它的能量「潮汐波」到達巨大亮環的「海岸線」。
以時速四千萬哩的猛烈衝擊使到環內側的某一位置形成了一個直徑達一千億哩的氣體團塊，溫度迅速地自華氏幾千度躍升至百萬度，並開始燃起亮光，成為一個光點。
馬利蘭州劍橋的哈佛．史密松寧天體物理中心的羅拔．柯舒納表示，他們現在正開始看到了撞擊，也使他們十年來從觀測中所建立的論據開始應驗。透過燃亮著的光環，超新星也就暴露了它的過去。
一如在一個煙霧瀰漫的房間裡亮起了手電筒，發亮的光環也可能引致天文學家揭開很多有關超新星的不解之謎：這超新星的前身恆星是甚麼呢？是單星還是雙星呢？那對怪異的外環是否屬於一層包圍在外面的不可視氣體呢？
科羅拉多州小石城科羅拉多大學的李察．麥克雷補充，他們現在擁有唯一的機會可以探測超新星周圍的結構，而對於爆發前的前身恆星，也可以從中發掘出新的線索。在超新星爆發的最初期，祇有超新星周圍的一小部分氣體被燃點，絕大部分的氣體還是不可視。由撞擊所帶來的亮光卻提供第一次看到不可視物質的機會，也可能因而解開外環之謎。
對於難以壓制的巨大力量與固定不移的物體相遇的佯謬，科學家也許永不能解開，但是，在這超新星的撞擊現象卻可帶來最接近事實的例證。麥克雷表示：這超新星提供一個前所未有的機會去直接見證「激波干擾」。雖然科學家曾為多顆數百歲的超新星量度它們的震波效應，但是衝擊速度卻低於超新星一九八七Ａ的十分之一。
光環的生成年期可以推前至爆發前的二萬年前，其中一個理論認為前身恆星在膨脹過程中將恆星物質往外推出而形成光環，直至超新星爆發，光環的存在性才被熾熱的氣體所泄漏，同樣，光環也隨著氣體的冷卻而暗淡下來。
多年前，在Ｘ射線及射電波段也測度到最高速的爆發碎屑撞擊內環較冷的不可視氣體。到一九九七年，新裝在ＨＳＴ上的太空望遠鏡圖像分光攝譜儀（ＳＴＩＳ）首次成功量度隨著震波推進的爆發碎片的移動速度。馬利蘭州格林貝爾市戈達德空間飛行中心的佐治．索尼邦稱：ＳＴＩＳ使他們看到光環的不可視部分，他們可以看到光環周圍的震波。於九七年七月，柯舒納與他的同事以第二代廣角行星攝影機（ＷＦＰＣ２）所獲取的影像顯示了如訂婚介指的鑽石般的複雜部分。自一六零四年約翰尼斯．開普勒所看到的超新星以來，一九八七Ａ是最光亮的一顆恆星爆發了。這超新星位於大麥哲倫雲，距離十六萬七千光年，於一九八七年二月二十三日被發現的。
一九八七年二月二十三日
加拿大天文學家伊恩．謝爾頓於智利的拉斯．坎阿納斯天文台於日常工作中為大麥哲倫雲拍下了圖像，並把它沖曬出來。沖曬後，在圖像中，謝爾頓發現了一顆明亮的星體，在這天區中，這天體是他從未看過的。他立即跑出外面看個究竟，不錯，在天區中有一顆五等星，他相信這是一顆「新星」（新星者，並非新也，其實是老年恆星發生的超新星爆發現象而已。這超新星大約於公元前十六萬五千年發生了爆發，爆發的光芒直到一九八七年才到達地球）。
天文學家為之雀躍，它是繼約翰尼斯．開普勒近四百年來最接近我們的超新星。其後，天文學家利用ＩＵＥ衛星（國際紫外開拓者衛星）上面的小型望遠鏡確認了它的位置──以前為一藍超巨星的位置，並命名為超新星一九八七Ａ。天文學家相信那恆星膨脹為紅巨星後，把外層大氣推出，自身收縮並使溫度再次上升為藍超巨星。隨後，在不足一秒的時間內，核心塌縮，中心的中微子運動使核心加熱至華氏一百億度。過程觸發起激波，它把恆星撕碎，把中微子往外太空噴發出去。中微子是被兩個埋藏在地下深層的偵測器所「俘獲」，它們分別是位於美國俄亥俄州的ＩＭＢ偵測器及日本的Kamiokande II。這種不可視的中微子是來自超新星的第一個信號，它甚至比死亡中恆星的可見光來得更早。
一九八七年五月
ＩＵＥ衛星於超新星所噴發的碎屑中發現了大量化學元素，顯示出它的前身恆星已經通過了紅巨星階段。
一九八七年七月
日本衛星GINGA及安裝在蘇維埃Mir太空站上面的西德Ｘ射線望遠鏡HEXE偵測到超新星遺骸中的Ｘ射線放射。
一九八七年八月至十一月
多項研究計劃，包括Solar Maximum Satellite，它偵測到由死亡恆星核心的放射性元素的衰變而產生的高能伽瑪射線。資料顯示了大量的化學元素，如放射性鎳衰變為鈷，並迅速轉化為穩定的鐵元素。這些發現無疑是為超新星產生重元素（地球上大部分的物質也由重元素所合成）提供有力證據。
一九八九年十二月
位於智利拉西拉的歐洲南方天文台新技術望遠鏡ＮＴＴ的光學觀測揭示一個光亮的環狀物圍繞著超新星。
一九九零年八月
安裝在哈勃太空望遠鏡的ＦＯＣ（暗淡天體攝影機）清晰地顯示了圍繞著超新星的光環，環與超新星相距大約四分之三光年。天文學家相信在二萬年前，光環由超新星爆發前，還是處於藍超巨星階段的恆星所拋出。
一九九零年
澳大利亞國家射電望遠鏡偵測到射電波突然的增強，天文學家確定射電波是來自超新星發亮的遺骸及光環之間。在那裡，最高速的噴發碎屑衝擊著氣體，可是，由於氣體密度太低及溫度也太高，光學望遠鏡根本測量不到有氣體的存在。
一九九二年
ＲＯＳＡＴ（琴倫射線衛星，即Ｘ射線衛星，ROentgen SATellite）偵測到來自超新星的Ｘ射線高速增強，顯示於與射電波相同的撞擊位置。
一九九四年五月
ＷＦＰＣ２獲取了兩個外圍光環的影像（在早期的地面影像中，它們顯得相當之纖薄），可是卻為天文學家帶來新挑戰──解釋這特殊現象。
一九九七年一月
ＷＦＰＣ２顥示長約十分之一光年的啞鈴狀結構，以超新星遺骸為中心，兩邊有兩個氣囊，以高達時速六百萬哩的速度背道而馳。
一九九七年五月
ＳＴＩＳ得到了內環的明細紫外圖像，顯示了它的氣體例如氧、氮、氫及硫等。透過光環解體為元素的過程，天文學家希望可以描繪出一張光環形成圖。
一九九七年六月
當超新星爆發所噴出的高速氣體衝進前身恆星於二萬年前所拋出的氣殼時，天文學家進行了測量。這些氣體本是看不到的，直至ＳＴＩＳ的紫外觀測時才可看到，而攝譜儀測度到發亮的氫，以時速三千三百萬哩的速度膨脹。
左圖 一九九四年的ＷＦＰＣ２影像。
右圖 光環右上方有明顯的光斑──由恆星震波衝向光亮的氣體環內側所造成。中心呈白色鐮刀狀的是爆得體無完膚的中心星，物質被超新星所產生的放射性物質激發，並以每秒三千公里高速向外飛馳。在光環左下方的亮點祇是在同一方向上的恆星而已。
Credit: Peter Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and NASA
Credit: Peter Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and NASA
Credit: Peter Garnavich (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), and NASA
Credit: P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)
光譜圖顯示了超新星的激波干擾區。
Credit: P. Garnavich & R. Kirshner (CfA)
在ＳＴＩＳ光譜分解圖中，中間為在可見光下的氫光環，兩翼為氮光環。箭頭所指與ＷＦＰＣ２所拍攝到的光斑位置相同。
Credit: George Sonneborn and Jason Pun (NASA/Goddard Space Flight Center)
Credit: G. Sonneborn & J. Pun (GSFC)
Credit: R. Kirshner (CfA)
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雖然於一九九六年最引人著目的百武彗星已離開了我們一段日子，但最近太空望遠鏡科學院又發表了兩張由第二代廣角行星攝影機於一九九六年四月三日及四日所拍下的照片。
另外海爾．鮑普彗星也同樣離我們而去，可是在天文界中還津津樂道，今次就報導它於今年年初的近況。
彗髮是彗星充滿塵埃及氣體的大氣層。其中氫原子是彗髮中含量最豐富的氣體，它是由太陽紫外輻射把水分子分解出來的，而水也是彗核的主要成分。在百武彗星的觀測計劃中，天文學家要對彗星研究水的光化學作用。他們利用戈達德高解像分光攝譜儀（ＧＨＲＳ）及暗淡天體攝譜儀（ＦＯＳ）量度彗髮的氫及羥基。當分析所有資料後顯示水的產生量達到每秒鐘七至八噸。
Credit: M.R. Combi (The University of Michigan)
圖九呈現紅色，單單顯示塵埃顆粒散射太陽光的情況。中心附近的黃色部分顯示了向著太陽方向（右上方）呈螺旋狀的噴流，薄而直的微粒軌跡則向著左下方，而於軌跡末端呈現出兩個明顯的高密度團塊，相信它們是由彗核拋出的物質。
圖十呈藍色，顯示彗髮內部氫原子所散射的紫外輻射。中心一帶的白色區域顯示了氫原子如塵埃般在向太陽的方向噴出。而其實卻非如此，由紫外輻射造成的氫原子分布是差不多呈球形的，而錯覺是由向著太陽方向的原子在背向太陽方向的原子造成影子而產生的。
圖中每邊長一萬四千公里，太陽位於右上方。
Credit: M.R. Combi (The University of Michigan)
雖然於一九九七年名噪一時的海爾．鮑普彗星正遠離我們，但是南半球的一個天文學家小組隨著它的遠離、隨著它的冷卻，還追蹤著它、不斷觀測它，以圖為這異常活躍的海爾．鮑普彗星揭開更多不解之謎。「究竟它的彗尾何時消失呢？」、「它的核心會否發生爆破並把大量物質拋向外太空呢？」．．．一連串的疑問仍然纏繞著天文界。
事實上，一月底時的海爾．鮑普彗星已距離我們太遙遠了，它與太陽相距約六億三千五百萬公里，亮度也祇得八等。
歐洲南方天文台位於智利拉西拉天文台的一米施密特望遠鏡中還能顯現出它的活躍程度，尤其是那令人印像深刻的彗尾。
於一月四日及五日，天文學家先後拍攝了海爾．鮑普彗星，它位於繪架座，距離我們分別為五億六千八百萬及五億九千二百萬公里。從圖片中，天文學家看到了長逾四度的正常彗尾，真正長度可能長逾一個天文單位。同時，因為當時地球正在彗星的軌道面附近，所以他們也看到所謂「領口結構」──在同一方向上的一條窄而直的線──由漂泊在薄薄的軌道面的塵埃反射陽光所致。
有趣的是，圖片也顯現了長約半度的反常彗尾。歐洲南方天文學家赫曼．波哈特解釋，這反常彗尾是由一百多天前彗核所拋出的塵埃顆粒所造成，甚至更有可能是更久之前所拋出的塵粒。
Credit: Guido Pizarro, European Southern Observatory
一月初，天文學家就拍下了它兩張玉照。
圖十一是攝於一月五日，曝光一小時，記錄了波長四千至七千埃的光。彗星右方為一顆衛星的痕跡。
圖十二則攝於一月四日，曝光兩小時，記錄了波長六千三百至七千埃的光。
圖中均以北上東左，南北向長度約為五度。因為望遠鏡追蹤著彗星，所以經過長時間曝光後，恆星在底片上移動了，並形成流跡，尤其是圖四較為明顯。
Credit: Guido Pizarro, European Southern Observatory
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