後漢書的天文貢獻:記載了大量的稀有天文現象
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《後漢書》中有如下記載:“十月癸亥,一客星出於南門,其大如斗笠,鮮豔繽紛,後漸衰萎,於次年六月沒。”後漢書這段文字記錄了發生於2000年前的超新星爆發事件,如今科學家爲這個超新星編號爲RCW 86,距離地球大約8000光年。
公元185年正值中國東漢,當時中國的天文學家在天空中觀察到一次超新星爆發過程並對此做了記錄。他們稱之爲“客星”。當時的中國天文學家們在夜空中看到了一顆極亮的“新星”,色彩鮮豔,直到第二年的6月份才逐漸消失,前後一直在天空閃耀了將近8個月。20世紀60年代,科學家們經過研究後確認,這是人類歷史上最早的超新星爆發紀錄。
2011年最新的天文研究發現,藉助美國宇航局斯皮策空間望遠鏡以及廣角紅外巡天探測器(WISE)的強大紅外觀測能力,科學家們發現這一超新星爆發發生於宇宙中一片氣體和塵埃相對匱乏的區域。這樣的環境讓超新星爆發發出的光芒得以傳播地更快也更遠。這個超新星爆發留下的遺蹟如今已經變得非常巨大,擴張速度極快。事實上它如今的尺寸比我們預料一個2000年爆發的超新星應當遺留的遺蹟尺寸整整大了2~3倍。
中國古代天文學家觀察到的RCW 86屬於一類所謂的Ia型超新星。雙星系統中,一顆和太陽類似的普通成員恆星逐漸年老,終於走向死亡。它收縮成一顆緻密的白矮星。但是由於它屬於一個雙星系統,於是它開始從其伴星身上“盜取”物質。物質以吸積盤形式下降抵達白矮星的表面,在此過程中由於勢能釋放以及摩擦作用使白矮星的溫度不斷上升。當這種吸積作用速度太快太劇烈時,白矮星的質量將不斷增加,核心區溫度急劇上升,最終在一瞬間引發劇烈爆炸,徹底摧毀白矮星。這種爆炸極爲劇烈,其在1秒內發出的能量幾乎相當於太陽在其整個主序星階段發出能量的總和,因而極其明亮。白矮星就像是一塊已經燃燒完,但還冒着煙的煤渣。如果這時候你給它倒上一桶汽油,它立即又會再次燃燒。科學家研究首次揭示一顆白矮星可以在自己周遭清出一個清空區,隨後才發生Ia型超新星爆發。正是這一清空區可以解釋爲何RCW 86爆發遺蹟會變得如此之大。當爆發發生時,大量碎屑物質急速向外擴散,由於周遭已經被清空,因而沒有氣體或塵埃阻擋減速。這就讓超新星爆發產生的圓球狀碎屑雲得以迅速擴散至巨大的規模。
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