热“斑点”指向潜伏在1987A超新星中的中子星

1987年2月24日，一次意想不到的宇宙爆炸震撼了天文学界。这场被称为1987A超新星（SN 1987A）的炽热事件——由一颗大质量恒星的内爆引发——是自望远镜发明以来观测到的离地球最近的超新星。不过，它并非发生在我们自己的星系。SN 1987A自我毁灭于大麦哲伦星系，这是一个位于距离地球约17万光年的银河系卫星星系。尽管如此，SN 1987A仍然非常明亮，肉眼观测者可以持续观察数周。

然而，一颗近距离超新星在地球夜空中徘徊的非凡景象并不是SN 1987A带给我们的唯一馈赠。它还为天文学家们提供了一个前所未有的机会，去研究触发超新星的机制，以及这些强大的爆发如何在其周围扩散。事实上，我们至今仍然可以看到SN 1987A的冲击波正在向外加速传播，并与环绕宇宙爆炸原址的尘埃云相互作用。

然而，一个持续的谜团仍然存在：SN 1987A留下了什么？根据新的研究，答案很可能是一颗中子星。

SN 1987A的残骸

在很长一段时间里，天文学家们一直认为SN 1987A最初留下了一颗中子星。这是因为在超新星的光到达我们之前几小时，他们探测到一股中微子粒子流席卷地球，这符合近距离发生超新星爆发的预期。这些几乎无法阻挡的粒子会直接穿过超新星爆发期间存在的致密物质——不像光，光会被阻挡一段时间。事实上，SN 1987A是科学家们第一次探测到来自我们太阳系以外的中微子。

但是，尽管这些中微子几乎可以肯定来自SN 1987A中一颗中子星的诞生，但天文学家们不确定这颗中子星是否仍然存在，还是很快就坍缩成了一个黑洞。尽管数十年来一直在监测该区域，观测者们尚未在SN 1987A中心附近找到一个致密天体的确凿迹象。至少，直到现在。

在一篇于7月30日发表在《天体物理学杂志》上的新论文中，天文学家们报告称他们发现了令人信服的证据，表明SN 1987a仍然孕育着一颗中子星，这将使其成为迄今已知的最年轻的此类恒星残骸。（之前的纪录保持者，名为蟹状星云A，估计已有约330年的历史。）天文学家们使用位于智利的阿塔卡马毫米/亚毫米波阵列（ALMA）——一种能够穿透遮挡尘埃的射电望远镜——进行了这项研究。这些新的、极其高分辨率的图像揭示了一个潜伏在SN 1987A核心中的炽热“团块”。

然而，这个团块本身并不是中子星。由于中子星将大约1.4倍太阳质量压缩成一个直径约15英里（25公里）的球体，它们不可能被直接看到。相反，新发现的团块似乎是一个巨大的气体云，其亮度远远超过周围环境，并且它就位于天文学家认为SN 1987A的中子星应该存在的位置。

“云中一定有什么东西加热了尘埃，使它发光，”合著者、卡迪夫大学的Mikako Matsuura在一份新闻稿中解释道。该团块最长跨度约为4000个天文单位——其中一个天文单位是地球与太阳的平均距离——估计温度约为900万华氏度（500万摄氏度）。“这就是为什么我们建议有一个中子星隐藏在尘埃云中，”Matsuura补充道。

然而，这个团块并不 exactly 位于SN 1987A的中心；它略微偏离。但这并不是理论上的一个缺陷，而是一个特点。天文学家们长期以来一直怀疑SN 1987A的爆炸是不对称的，向一个方向抛射的物质比另一个方向多。根据牛顿第三运动定律，这种不对称的爆炸会将中子星以每秒数百英里的速度“踢开”到相反的方向。因此，通过简单地计算中子星在过去三十多年里在太空中行进的距离，天文学家们可以预测它相对于SN 1987A中心的位置。结果是，这恰好就是他们在ALMA图像中发现团块的位置。

现在天文学家们很可能找到了SN 1987A中中子星的位置——并给它起了昵称“NS 1987A”——真正的理解之旅可以开始了。

首先，研究人员非常想知道NS 1987A是否是一个脉冲星，即一颗中子星，它在旋转时会发出强大的射电辐射束。（记住，所有脉冲星都是中子星。但并非所有中子星都是脉冲星）。虽然天文学家们不太确定产生脉冲星射电喷流的机制，但他们认为这与恒星的自旋和磁场等因素有关。但到目前为止，天文学家们还没有从SN 1987A的方向探测到任何此类射电脉冲。此外，团块当前的能量似乎不足以产生额外的脉冲能量。

为了确定NS 1987A是否是一个脉冲星，还是仅仅一个普通的（run-of-the-mill）中子星，天文学家们必须继续精炼对团块质量和温度的估计。然后，通过密切寻找团块亮度的周期性变化，他们或许能够将任何闪烁与内部脉冲星一致的节奏联系起来。

然而，在那之前，研究人员只是很高兴SN 1987A核心中潜伏着什么这样一个持续了几十年的谜团可能已经得到解决。但即便如此，你可以肯定天文学家们不会很快停止追踪这场宇宙爆炸的后续影响。