年轻黑洞在“超新星暴”遗骸中产生

公元1006年，一颗超新星出现在全世界的天文学家眼前，超新星1006与地球的距离大约为7000光年。超新星遗迹N186 D看上去是一个粉红色的亮点，从中不断喷射出大量的X射线。最著名的超新星遗迹是在6500光年之外的金牛星座中发现的蟹状星云。天文学家在16万光年以外的一团由气体和尘埃组成的星云中看到了在超新星大爆炸中翻滚的恒星。一颗通过肉眼可见的超新星在1604年发生了大爆发。当时杰出的科学人物都留意到了这一天文事件，其中有著名的天文学家约翰尼斯-开普勒。

科学家从NASA的钱德拉X—射线天文台传回的数据中发现，在一个经过了高度扭曲的超新星残骸中隐藏了一个黑洞，它是一个银河系内距离地球最近的黑洞。超新星在一场罕见的大爆炸之后留下了残骸，一颗高速旋转的恒星走向了死亡，以大爆炸方式结束了自己光辉灿烂的一生，从死亡恒星的两极喷发出了巨量的内部物质，以极高速度冲向太空的离子束形成了不可阻挡的超级喷发。

超新星的残骸被科学家称之为为W49B，残骸的年龄大约有1000年，距离地球大约有26000光年。马萨诸塞州的麻省理工学院的天体物理学家劳拉·洛佩兹和同事对超新星的残骸进行了研究，洛佩兹解释说W49B是在星系观测中首次发现的超新星遗骸，已经在剧烈爆炸中死亡的原恒星以极其不同的方式结束了自身的生命历程，但大多数的其它恒星不是遵循同样的演变方式。

科学家对超新星暴有了规范的解释，当一颗超大质量的恒星耗尽了全部的燃料，恒星的中心区域开始发生收缩和坍塌的过程，随之引起一连串“链式反应”的事件，很快进入了超新星暴的启动程序。大多数超新星暴在总体上呈现了均匀而对称的特征，在超新星暴中飞散的碎片物在太空所有方向的分布基本上是均匀的，但在W49B超新星暴的情形中，碎片物主要从死亡的旋转恒星的两极喷出，而从两极喷射的物质速度要高于从恒星赤道喷射的物质速度。

从死亡超恒星的两极形成了大喷发，助推了超新星的爆发和震荡的余波，从W49B残骸发出了十分明亮的X—射线和其它波长的射线，科学家从中找到了特别类型超新星暴的证据，他们追踪了在超新星暴中形成的碎片场，研究了不同元素物质分布的比例和数量，通过比较恒星大爆炸的理论模型和从钱德拉望远镜收集的观测数据，科学家发现铁元素物质在W49B的残骸中仅剩下一半的数量，其它的元素物质诸如：硫和硅则四方飞散，分布在残骸的各个部分，观测结果检验了非对称性大爆炸理论的预测。

从W49B的残骸找到了非对称性大爆炸理论的证据，加州理工大学的圣克鲁兹分校的研究人员恩里科·拉米莱兹—鲁伊兹赞成超新星暴的非对称性理论，从大爆炸之后物质元素的分布发出了不同寻常的信号，W49B的残骸比其它的超新星残骸延展或拉伸得更长，残骸的外形呈现椭圆的形状，科学家通过X—射线和其它波长的射线了解了W49B残骸的变形，W49B的原恒星或”父母恒星”确实有不同寻常的死亡过程。

超新星暴的物理机制已经得到了物理学家的很好解释，天文学家研究了诸多极端的天文事件，W49B残骸的极端情形对于天体物理学的细节性研究有十分重要的价值。在超新星爆炸后留下了一个致密天体，W49B残骸是一个重要的例证，超大质量的恒星坍塌为一颗超新星，超新星暴遗留了一个致密而急速旋转的核球，它被天文学家称之为中子星，通过中子星发出的X—射线或射电脉冲信号，科学家多次探测到了中子星的活动，但天文学家有时探测到了X—射线源，却没有找到射电脉冲的信号。

天文学家通过钱德拉望远镜的仔细搜索得到了详细的数据，但他们没有找到中子星存在的证据，这意味着在W49B的残骸中心潜藏了一个大质量的黑洞，麻省理工学院的研究人员丹尼尔·卡斯特罗认为，有充分的证据可以说明超新星W49B在发生大爆炸之后坍缩成了一个黑洞，科学家有了一个罕见的观测机会，仔细研究一颗超新星如何在爆发过程中创造了一个年轻而有活力的黑洞。

喷发驱动了超新星暴，超新星暴驱动了喷发，超新星和其它天体都可能发出伽玛射线，而伽玛射线暴被认为是黑洞诞生的标志性事件，天文学家已在十分遥远的星系观测到了黑洞的存在，但没有观测的证据说明超新星W49B发出了伽玛射线暴（GRPS），但W49B或许有伽玛射线暴的特征，超新星暴的粒子喷流可能和伽玛射线暴发生了重合，超新星W49B在大爆发中最终在核心区形成了一个黑洞。

科学家大约用了2天半的观测时间取得了超新星W49B的研究成果，钱德拉X—射线望远镜的强大功能是解开银河系内一个年轻黑洞如何诞生的奥秘的关键所在，《天体物理学》杂志发表了科学团队的观测成果，科学团队的成员包括了哥本哈根大学的萨拉·皮尔森。阿拉巴马州的亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心负责钱德拉太空望远镜的运行和管理，马萨诸塞州的堪布里奇的哈佛—史密森天体物理天文台负责钱德拉望远镜的太空探测和飞行操控。

（编译：2021-3-5）

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