当大质量恒星到达生命终点并在超新星中爆炸时，它们会在太空中留下巨大的结构，称为超新星遗迹。由于它们美丽而独特的形状，它们通常是天文学家最喜欢的目标。其中包括詹姆斯·韦伯太空望远镜去年拍摄到的著名的SN 1987A 遗迹。现在，天文学家使用韦伯望远镜仔细观察了这个遗迹，并发现了里面的一些特殊东西。
SN 1987A 超新星于 1987 年首次被观测到（因此得名），其亮度足以用肉眼看到，以天文学标准来看，这颗超新星是最近出现的。恒星的寿命有数百万甚至数十亿年，因此实时观察恒星生命的终结是一种真正的科学享受。当这颗恒星死亡时，它产生了一种称为核心塌陷或II型的超新星，其中恒星的核心耗尽了燃料，导致其突然剧烈塌陷。这种塌陷非常严重，以至于材料会反弹并在速度高达四分之一光速的爆炸中被抛出。
从理论上讲，这个过程会留下一个小而密度极高的核心，它要么是中子星，要么是黑洞。这一理论已被广泛接受，但科学家此前从未观察到超新星爆发后确实发生过这种情况。当研究人员将韦伯的仪器转向 SN 1987a 时，他们看到了中子星位于残骸中心的证据。
“根据 SN 1987A 的理论模型，在超新星爆发之前观察到的 10 秒中微子爆发意味着爆炸中形成了中子星或黑洞。但我们还没有在任何超新星爆炸中观察到这种新生物体的任何令人信服的特征，”斯德哥尔摩大学的首席研究员克拉斯·弗兰森在一份声明中解释道。 “通过这个天文台，我们现在找到了由新生致密天体（很可能是中子星）引发的发射的直接证据。”
人们花了 30 多年的时间观察遗迹，才能够发现中子星的这些迹象，因为观测需要极其灵敏的仪器。该遗迹是韦伯在 2022 年 7 月开始科学行动时观测到的第一批物体之一，其中包括使用中红外仪器 (MIRI)。 MIRI 有一种称为中分辨率摄谱仪 (MRS) 的特殊模式，它可以看到电离氩和由极高能照片产生的其他电离元素。
“为了产生我们在喷射物中观察到的这些离子，很明显，SN 1987A 遗迹的中心必须存在高能辐射源，”弗兰森解释道。 “在论文中，我们讨论了不同的可能性，发现只有几种情况是可能的，而所有这些都涉及一颗新生的中子星。”
通过将 MIRI 的证据与近红外光谱仪 (NIRSpec) 仪器的类似指示相结合，研究人员首次获得了中子星由核心塌陷超新星形成的直接证据，使我们更进一步了解中子星戏剧性的生命周期。星星。
该研究发表在《科学》杂志上。