超新星大爆炸的殘蹟 ~ 蟹狀星雲

Wandererjc

《宋史會要》曾有一個關於天文的記載:「至和元年五月（公元1054年7月）楊惟德言：伏睹客星出，見其星上微有光彩黃色。謹案皇帝掌握占云：『客星不犯畢，明盛者，主國有大賢。』乞付史館，容百官稱賀」

至和是北宋宋仁宗趙禎的年號

兩年後的四月，同一書記載：「客星歿，客去之兆也，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日」。

「天關」是什麼?客星又是什麼?

中國古代的星宿排列，「天關」棣屬「畢宿」，「畢宿」為二十八星宿之一，位於西方。「天關」約位於金牛座牛角尖附近；「守天關」表示該星停留在天關，沒有移動，明顯表示不是一顆彗星。最亮時比太白(金星)還亮，光芒亮到連續 23 個白天都可以看見，一共出現六百多天才消失。

客星是指該處原本沒這顆星，突然出現，之後又消失了，就像一位客人來訪。

從這一段紀錄的描述，推斷是一顆超新星爆發的情景。

宋朝觀天官楊惟德將天關客星做為占卜之用，認為客星不在「畢宿」出現，表示國有偉大賢能的君主。客星消失後，便成為陳年往事，埋沒在浩瀚的歷史之中。


這個超新星爆發留下的，就是蟹狀星雲(Crab Nebula)。當日的景象，除了中國，日本及北美印第安人也看到並有記錄下來，奇怪是歐洲方面卻沒有發現。

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在西方，英國人畢斐斯（John Bevis）在 1731 年第一次注意到金牛座牛角尖附近有一個黯淡的星雲。隨後，法國天文家梅爾沙（Charles Messier）在 1758年 9月也發現同一星雲。他原先以為是彗星，但又發現它動都不動。梅爾沙在1764年出版的星雲目錄中，將在金牛座發現的這個星雲編為第一號，因此稱為「梅爾沙一號」，簡稱 M1。我們現時仍引用這份目錄，例如仙女座星系就是M31。

1844年，羅斯爵士(Lord Rosse)使用當時最大的 36 吋反射鏡觀察M1，發現它有許多絲狀體，看起來像蟹腳。他在1848年出版的一份天文目錄上用了「蟹狀星雲」的字眼，便一直沿用到現在。


各種情況下拍攝的蟹狀星雲照片

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一顆大質量的恆星(約太陽質量的七倍)演化到中心的碳氧核心向內收縮時，因為質量夠大，內縮的萬有引力夠強，以致於電子簡併的壓力不足以抵擋萬有引力，核心於是持續收縮，溫度升高，直到碳和氧可以進行更進一步的融合反應，形成更重的元素，例如氖和鎂。在核心部分，這樣的，收縮融合，再收縮融合，的過程一直接續發生，直到合成鐵為止

在這些過程當中，恆星的整個體積也是反覆地膨脹與收縮，因此也有很劇烈的質量散失。

在恆星內部鐵核形成之後，並沒有進一步的核融合反應可以提供能量來抵擋萬有引力的收縮。因此核心密度一再升高，整個核心就像是一個超大的原子核一樣。在接下來的某一瞬間，許多電子被質子捕捉，轉變成中子。在這一瞬間，核心物質的性質頓時改變，變得堅硬了些。原先在這核心外圍一起向內收縮的物質一下子反彈子出來，而把更外圍較低密度的物質整個向外炸了開來。最壯烈的一刻來了 -- 就是超新星爆炸。


超新星爆炸是人類難以想像的，它的輝度可以增加一億倍。比其所處星系的全部星相加還要光，目前觀察到最光的超新星，是矮旋渦星系IC 4182。最光時是太陽的十億倍!一顆超新星的絕對星等，平均是16.5左右，輸出能量是10*49次平方爾格。

蟹狀星雲就是大爆炸後的爛碎物，距地球6500光年，直徑達10光年。中心有兩顆暗星，其中一顆與此星雲的形成直接相關，它也是最早發現的脈衝星之一。

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CHUNMING

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trabajora

雖然已知，但温故可知新。

jerrycc

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老弱殘兵

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li6

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360post

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