詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 于 2022 年 9 月首次拍摄了超新星 1987A (SN) 的图像。该图像捕捉到了超新星爆炸期间形成的一个神秘的尘埃和气体中心。尘埃如此之厚，以至于遮蔽了近红外光。然而，根据发表在《科学》杂志上的一项新研究，一颗强大的炽热中子星可能潜伏在尘埃中心的下方。
“第一次看到 JWST 对 SN 1987A 的观测结果时，真是太令人兴奋了。当我们检查 MIRI 和 NIRSpec 数据时，SN 1987A 中心发出的非常明亮的氩气发射跃入眼帘。我们立即知道这是某件特殊的事情，最终可以回答关于致密天体性质的问题，”该研究的合著者、梅努斯大学天体物理学家 Patrick Kavanagh 在一份新闻稿中说道。
天上的爆炸
哈勃太空望远镜多年来观测到的 SN 1987A。（图片来源：NASA、ESA 和 R. Kirshner（哈佛-史密森尼天体物理中心和戈登和贝蒂·摩尔基金会），以及 P. Challis（哈佛-史密森尼天体物理中心））
NASA、ESA 和 R. Kirshner（哈佛-史密森尼天体物理中心和戈登和贝蒂·摩尔基金会
研究人员在 37 年前首次观测到 SN 1987A。它是离地球最近、最明亮的超新星，自那时以来，它一直是研究最多的超新星。SN 1987A 于 1987 年 2 月 23 日爆发，距离地球 160,000 光年。即使在这个距离上，这颗超新星在天空中也可见数月后才消失。研究人员还通过其产生的微中子探测到了 SN 1987A。
在 SN 1987A 爆炸后，科学家们预测它可能在其中心形成了一个黑洞或中子星。超新星的微中子爆发暗示研究人员中心形成的物体是一颗中子星，但直到 JWST 出现之前，他们一直没有确凿的证据。
利用 JWST 的 MIRI 和 NIRSpec 仪器，科学家发现超新星发生区域周围的氩原子和硫原子被电离了。只有像中子星那样用紫外线或 X 射线辐射轰击粒子的事件才能电离这些原子。旋转中子星产生的强大宇宙风与超新星的物质混合也可能导致这种情况。
中子星
詹姆斯·韦伯太空望远镜观测到的 SN 1987A（图片来源：NASA、ESA、CSA、M. Matsuura（加的夫大学）、R. Arendt（NASA戈达德太空飞行中心与马里兰大学巴尔的摩县分校）、C. Fransson）
NASA、ESA、CSA、M. Matsuura（加的夫大学
在他们的研究中，作者指出，使原子电离的物质可能是两种情况下的中子星。可能是来自炽热的、数百万度的恒星辐射，也可能是中子星快速旋转时在超新星磁场中加速的粒子。模型均支持这两种中子星的可能性。但哪一种更难确定？对 JWST 和地面望远镜进行更多观测可能有助于团队获得更多信息。
无论如何，这两种可能性都符合团队对 SN 1987A 中心存在中子星的猜测。
