金牛座的蟹状星云距地球约6500光年。这是一个超新星遗迹,是一个大质量恒星以剧烈的爆炸形式结束自己生命后留下的残骸。爆炸把构成恒星的大部分物质以极高的速度抛向了周围的太空,形成了这个持续扩展的气体云。
蟹状星云的照片我们已经非常熟悉了,但你可能从未见过这样的蟹状星云:
通常照片中的蟹状星云,包括了它外围的纤维状结构,而这张哈勃照片呈现的,是星云的中心区域。
人们用了三张高精度影像合成了这张照片。这三幅高精度影像各自以一种色彩呈现,而每一幅影像的获取时间,大约相隔了十年之久。
蟹状星云的中心,是当年那颗超新星遗留下来的内核。这个内核是一种非常奇特的天体,名为中子星。
顾名思义,中子星从头到脚都是由中子组成的。中子是一种亚原子粒子。中子星的密度非常大。假如一颗中子星的质量相当于太阳,那么它的球体直径只有几十公里。
通常,中子星的自转速度都快得让人难以置信。蟹状星云中心的这颗中子星,自转速度可以达到每秒30次。
中子星周边空间环境的物理过程相当极端,充满了暴力。最靠近星体的物质运动速度极快,通过延时摄影术,我们可以看到这一过程所产生的、微妙的虹彩色调。这张照片结合了多个时间点拍摄的影像。物质的运动过程便被呈现了出来。
在这张照片中,我们还可以看到电离气体所产生的精妙细节,这些气体形成了交织在一起的一个个空腔和一缕缕细丝。在这个电离气体组成的外壳内,是中子星周围幽灵般的蓝光。这些蓝光,来自在中子星强大磁场中螺旋飞行的电子,这些电子的运动速度接近光速。
中子星周围的气体和尘埃,会沿着中子星强大磁场的磁力线,朝着中子星的两个磁极运动,并在中子星的磁极,以极高的速度抛向宇宙空间。因此中子星的两个磁极会形成一对对称的物质喷流,并随星体的自转不停地扫过特定区域。假如这对喷流正好朝向地球,那么在天文学家眼中,中子星就会像灯塔一样发生周期性的闪烁(像脉冲一样)。因此,这样的天体又叫脉冲星。
产生蟹状星云的那颗超新星,是人类史上有记载的第一颗超新星。——在中国宋代的历史中就有这颗超新星的记载。它出现的时间是公元1054年7月。
因此,蟹状星云对于超新星研究,对于天文学家理解恒星的生死,都是无价之宝。
蟹状星云及其周围天区