SOFIA对超新星1987A惊奇天文学家的观察

艺术家的概念将Supernova 1987A描绘为强大的爆炸波穿过外圈并摧毁了大部分尘埃，然后尘埃重新形成或迅速生长。SOFIA的观测表明，尘埃是恒星和行星的组成部分，在超新星爆炸波造成的灾难性破坏后，会立即重新形成或生长。学分：NASA / SOFIA / Symmbolic Pictures / The Casadonte Group

随着垂死的红色巨型恒星抛出物质而形成尘埃粒子，并成为各种大小，密度和温度的星际云的一部分。然后，这颗宇宙尘埃被超新星爆炸波摧毁，它们以每秒超过6,000英里（10,000公里/秒）的速度在太空中传播！

超新星爆炸是宇宙中最强大的事件之一，其峰值亮度相当于数十亿颗独立恒星发出的光。爆炸还会产生爆炸波，几乎摧毁其路径上的所有物体，包括周围星际介质中的尘埃，即恒星之间的空间。当前理论预测，当超新星爆炸席卷整个空间区域时，大部分灰尘将被破坏，因此应只剩下很少的灰尘。

但是，通过SOFIA进行的观察却得出了一个不同的神秘故事-揭示了超过预期尘埃10倍的尘土。这表明，爆炸波后的尘埃比理论估计的要丰富得多。

这项新研究基于对附近超新星爆炸的观察，称为超新星1987A。1987年被发现时，它是400年来最亮的超新星之一！由于近在咫尺，在过去的30年中，天文学家已经能够连续监测其对周围环境的影响。

索菲亚（SOFIA）对标志性超新星的观测表明，实际上可能是在强大的爆炸波之后形成了尘埃。这些结果帮助天文学家解决了银河系中大量尘埃的谜团。

艺术家的概念描绘了超新星1987A，它是强大的爆炸波穿过外圈并破坏了大部分尘埃，然后尘埃重新形成或迅速生长。来自NASA和DLR的SOFIA的观察表明，尘埃是恒星和行星的构建基块，在爆炸波造成的灾难性破坏后，可以立即重新形成或生长。

英国卡迪夫大学高级讲师，论文的主要作者松浦美香子说：“我们已经知道1987A心脏的缓慢运动。“它是由死星核心中产生的重元素形成的。但是SOFIA的观察结果告诉我们有关完全出乎意料的尘埃数量的新消息。”

观测结果发表在最新一期的《皇家天文学会月刊》上。

超新星1987A具有一组独特的环，它们是恒星演化的早期，爆炸前阶段创建的空腔的一部分。快速膨胀的爆炸波已经穿过这些环形结构。天文学家认为这些环中的所有尘埃都会被破坏，但是来自SOFIA的最新观察表明，其发射与环中越来越多的尘埃一致。结果表明，即使在爆炸波过后造成灾难性破坏之后，尘埃颗粒也可以重新形成或迅速生长，这表明尽管这可能是尘埃生命周期中一章的结尾，但它并未出现成为故事的结局。

SOFIA检测到的粉尘可能是由于现有粉尘颗粒的大量增长或新粉尘的形成。这些新发现迫使天文学家考虑爆炸后的环境可能会在爆炸波通过后立即形成或重新形成尘埃的可能性。这是解决尘埃破坏模型与观测值之间差异的关键。

在地球上的地面望远镜中，由于主要来自地球大气层中的水和二氧化碳的强烈吸收，因此很难（甚至不可能）观察红外中的宇宙尘埃粒子。通过飞越大多数遮蔽分子，空中观测站SOFIA提供了对地面无法获得的部分红外光谱的访问。特别是，SOFIA的SOFIA望远镜（FORCAST）的微弱物体红外CAmera是一种功能强大的仪器，尤其适用于了解温暖的尘埃。

SOFIA科学中心的USRA科学运作经理，该研究的合著者James De Buizer表示：“ FORCAST是唯一可以在这些临界波长处观察并检测到这批新形成的暖尘的仪器。”“我们计划继续使用FORCAST进行监测，以深入了解超新星残留物中的尘埃生成和演化。”

将来，美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜将更详细地检查这种尘埃，以寻找有关其起源和组成的线索。

SOFIA是经过改装的波音747SP喷气客机，可搭载直径为106英寸的望远镜。这是美国国家航空航天局（NASA）和德国航空航天中心（DLR）的联合项目。位于加利福尼亚州硅谷的NASA埃姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚市的美国大学空间研究协会（USRA）以及斯图加特大学的德国SOFIA研究所（DSI）合作管理SOFIA计划，科学和任务运营。该飞机由位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的美国宇航局阿姆斯特朗飞行研究中心机库703进行维护和操作。

出版物：Mikako Matsuura等人，“ 2016年超新星1987A的SOFIA中红外观测–在震后区域中正向震动和可能的尘埃重组”，MNRAS，2018年，doi：10.1093 / mnras / sty2734