天文學家迄今為止對12世紀中國和日本觀測到的“客星”超新星餘波的最佳觀測，揭示了天空中最奇異的物體之一。它由數百條壯觀的氣體和塵埃絲組成，像蒲公英的種子一樣圍繞著一顆“殭屍”白矮星排列。
這種白矮星是垂死的類太陽恆星吹掉外層後留下的熾熱發光恆星核心。
這顆名為“帕克之星”的白矮星是超新星SN 1181的遺蹟，以其出現在地球天空的年份命名，距離我們的太陽系約8000光年，靠近北部仙后座。它坐落在被稱為行星狀星雲Pa 30的幾何噴射物質中。
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科學家們尚無法解釋星雲引人注目的形狀，但一項新研究揭示了其形成的隱藏細節，研究人員現在希望更多地瞭解導致其產生的神秘熱核過程。
“這絕對令人驚歎，”研究主要作者、哈佛-史密森天體物理中心的研究員蒂姆·坎寧安說。“它真的吸引了許多國際天文學家團體的想象力。”
復活的謎團
雖然星雲在2013年被發現，並且其中心恆星在2019年被描述，但直到2021年，該物體才被認為是1181年觀測到的超新星的遺蹟。
歷史記載表明，這顆“客星”可見了185天，亮度閃耀到與土星一樣明亮，而在之前從未見過星星的地方。但在天體爆發從視野中消失後，其確切位置失蹤了幾個世紀。
幾年前的重新發現伴隨著多重謎團。除了其奇特的蒲公英狀星雲外，白矮星的存在本身就是一個謎：此類恆星通常無法在超新星的爆炸中倖存下來，這使得它成為恆星不死族中的罕見成員——一顆所謂的殭屍恆星。
大多數超新星發生在質量巨大的恆星耗盡燃料並在自身重量下坍縮時。
但有時它們會透過其他機制發生，研究合著者、奧地利科學技術研究所的天體物理學家伊拉里亞·卡亞佐解釋說。一種被稱為Ia型的變種發生在白矮星與另一顆白矮星合併或從伴星剝離氣體時。在任何一種情況下，額外的物質都會將恆星推過臨界閾值，從而導致令人難以置信的大規模熱核爆炸，摧毀恆星。
由於對於每個Ia型超新星來說，爆炸物質的數量大致相同，因此這些宇宙災難都以相似的亮度發光，並且可以在其宿主星系之外很遠的地方被看到。這使得天文學家能夠將它們用作“標準燭光”來估計廣闊的宇宙距離。
然而，1181年看到的超新星是一種更罕見的Iax型超新星，其中中心白矮星的一部分以某種方式倖存下來——儘管確切原因尚不清楚，卡亞佐說。
迄今為止，天文學家已經發現了數萬個“常規”超新星遺蹟和一千多個Ia型超新星。但已知的Iax型超新星遺蹟不到一百個——而這是在我們的星系中發現的唯一一個。
她說：“這個遺蹟使我們能夠研究爆炸後約1000年的中心恆星和噴射物的演化，並且就在我們自己的後院。”
傾斜的超新星？
坎寧安、卡亞佐及其同事使用了凱克宇宙網成像儀 (KCWI)，這是一種連線到夏威夷莫納克亞山頂附近的W.M. 凱克天文臺望遠鏡之一的光譜儀。光譜儀是天文學的工作主力，它將光分解成其組成波長或顏色，使觀測者能夠辨別宇宙結構的化學成分，甚至細微的運動。
KCWI清晰的光譜眼使該團隊能夠建立奇異超新星遺蹟及其絲狀物（現在大約有三光年長）的一部分的精確三維地圖。資料顯示，這些絲狀物以每秒約1000公里的速度移動——自超新星發生以來，大約840多年前，它們顯然一直保持著這個速度。
超新星噴射出的氣體和塵埃通常移動得更快——每秒數萬公里——並且星雲中心的“殭屍”白矮星也在發出強大的恆星風。
但坎寧安說，與預期相反，這些恆星風似乎並沒有顯著地塑造絲狀物。
相反，絲狀物可能是由噴射出的氣體和塵埃與超新星爆炸與星際介質碰撞引起的“反向衝擊”相互作用產生的。
卡亞佐補充說，這個過程還可以解釋蒲公英星雲的清晰“內邊緣”，這是一個充滿噴射出的氣體和塵埃的空間，這些氣體和塵埃尚未凝結併成為緻密絲狀物的一部分。
研究人員還看到了爆炸中不對稱的跡象，指向遠離地球的絲狀物比指向地球的絲狀物更多。
坎寧安說，目前尚不清楚這種誘人的潛在不對稱性是否會在對星雲的後續研究中得到證實，但如果真實存在，它可能有助於解釋中心白矮星如何設法在超新星中部分完好地倖存下來。
帕克之星
這顆奇異的恆星引起了香港大學天文學家兼天體物理學家昆汀·帕克的注意，他沒有參與最新的研究，但與他人合著了關於這顆恆星的2021年和2023年的研究論文。
2021年的論文首次將星雲和遺蹟與1181年的超新星聯絡起來，並將該物體命名為“帕克之星”。
帕克現在已經發現了1000多個行星狀星雲——比歷史上任何人都多。
但他以前從未將自己的名字放在任何一個星雲上，除了這一個。
他說：“這個物體將是一個研究的金礦。” “我對很多人都在研究它並不感到驚訝，因為它太迷人，太獨特了。”