標籤: 暫無標籤

第谷超新星,又名「SN 1572」,是一顆於仙后座出現的超新星,也是少數能以肉眼看見的超新星之一。西方天文學史學家認為它於1572年11月11日由丹麥天文學家第谷•布拉赫首度觀測,但其實早在三天前中國天文學家就已經觀測到。當時它比金星光亮,隨著亮度轉暗,至兩年後的1574年3月,它已經無法再以肉眼看到。值得注意的是,第谷超新星遺迹並不是仙后座A,而是仙后座B,這個錯誤在中國網路上很常見。

1 第谷超新星 -簡介

第谷超新星遺骸

作為一個暗淡的星雲,這個超新星遺址於二十世紀六十年代被科學家用帕洛馬天文台的望遠鏡觀察到;之後,為倫琴衛星 (ROSAT) 的望遠鏡所拍攝到。這個超新星可能屬於Ia超新星:它原本是一顆白矮星,因為從伴星取得物質,使質量超過錢德拉塞卡極限,從而發生爆發。這種超新星爆發一般不會象II型超新星爆發那樣生成壯觀的星雲,比如SN 1054所生成的蟹狀星雲。SN 1572的外殼氣體目前仍以大約每秒9000公里的速度從中心方向向外噴發。 

第谷超新星白矮星-內部結構模型圖

2 第谷超新星 -首次發現

第谷超新星超新星

1572 年11 月11 日夜,第谷(1546—1601 年)發現了一顆新星,即「第谷新星」。新星在仙后座,最亮時甚至在白天都能看到它,經過一段時期的觀測之後,第谷發表了詳盡的論文「新星」。第谷觀測到的是我們銀河系裡的一顆超新星,從那時起到現在,只在1604 年銀河系裡曾出現過另一顆超新星。

這裡所說的新星和超新星是兩類比較特殊的星,不能只從字面上去理解為是「新」誕生的星。一顆恆星在未爆發之前,往往很不顯眼,甚至用較大的望遠鏡也未必能看到它。一旦突然爆發,亮度在幾天或者更短的時間裡,迅速增加幾千倍到好幾萬倍以上,然後在好幾個月到好幾年裡,有起伏地逐漸恢復到爆發前的狀態和亮度。超新星爆發的時候,亮度可增加千萬倍到上億倍,這是恆星世界中已知的最激烈爆發現象。爆發的結果是恆星拋掉大部分質量,塌縮成為中子星之類密度特別大的天體,進入演化的最後階段。超新星爆發意味著恆星的瓦解,趨於死亡的一種形式。

1576 年,得到丹麥國王腓特烈二世的支持和邀請,第谷來到波羅的海中的一個小島——汶島上,在此建立了一座宏大的、設備良好的天文台,被第谷稱為天文堡。這裡配備著一些當時最好的儀器,主要是象限儀。

第谷是位勤奮而傑出的觀測者,他用自己製造的許多大型精密天文儀器,持續不斷地進行了長達20 年的觀測,積累了大量天體方位的測量資料,而這些資料的精確性是首屈一指的,大大超過前人和當代人的觀測水平。據說他對各個行星位置的測定,誤差不超過0.067 度。我們知道,滿月的視直徑大致是0.52 度,第谷的精確觀測幾乎達到了滿月視直徑的1/10,幾乎是到了肉眼觀測所能達到的極限。

1577 年,他還觀測到一顆明亮的彗星。當時,不少人都以為彗星只是地球大氣中的某種光學現象,但又拿不出證據。第谷證實,彗星的軌道遠在月球軌道的外面,決不可能是大氣現象。

天文堡在很長的一段時期里,不僅是個科學研究中心,也是許多重要人物前來參觀訪問的地方。可是,當腓特烈去世之後,天文堡的經費就發生了困難,第谷不得不離開天文堡。第谷在那裡作的最後一次觀測,是在1596年3 月15 日。在這之後,天文堡被遺棄了,時至今日,那裡只剩下一片草地和一尊第谷像。

1599 年,第谷從丹麥來到布拉格,任魯道夫二世國王的御前天文學家,繼續孜孜不倦地進行著天文觀測工作。他在這裡做了一件對後來天文學的發展有決定意義的事,即邀請一位年輕的德國天文學家開普勒,來當自己的助手。

3 第谷超新星 -發現者

第谷超新星第谷·布拉赫

第谷·布拉赫(Tycho Brahe,1546-1601),丹麥天文學家和占星學家。1546年12月14日生於斯坎尼亞省基烏德斯特普的一個貴族家庭,其父是律師。他的叔父沒有子女,在他一歲時簡直就是把他偷走了,但他後來獲准撫養這個孩子。1601年10月24日,第谷逝世於布拉格,終年57歲。

第谷於1559年入哥本哈根大學讀書。1560年8月,他根據預報觀察到一次日食,這使他對天文學產生了極大的興趣。1562年第谷轉到德國萊比錫大學學習法律,但卻利用全部的業餘時間研究天文學。1563年第谷觀察了木星合土星(兩行星在天空靠在一起),並寫出了他的第一份天文觀測資料,同時注意到合的發生時刻比星曆表預言的早了一個月。他領悟到當時用的星曆表不夠精確,於是開始了長期系統的觀測,想自己編製更精確的星曆表。1566年第谷開始到各國漫遊,並在德國羅斯托克大學攻讀天文學。從此他開始了畢生的天文研究工作,取得了重大的成就。

在巴塞爾和奧格斯堡繼續求學后,第谷因父親生病而返回家鄉。1572年11月11日,他看到仙后座有一顆新的明亮恆星,便使用他自己造的儀器對這顆星進行了一系列觀測,直到它1574年3月變暗到看不見為止。前後16個月的詳細觀察和記載,取得了驚人的結果,徹底動搖了亞里士多德的天體不變的學說,開闢了天文學發展的新領域。

由於第谷與農家女結婚而同他的貴族家庭鬧翻了,他很高興接受了到哥本哈根和德國講課的建議。他曾考慮定居瑞士,但1576年丹麥國王腓特烈二世將汶島賜予他作為新天文台台址,並許諾他一筆生活費。於是,第谷在丹麥與瑞典間的汶島開始建立「觀天堡」。這是世界上最早的大型天文台,在這裡設置了四個觀象台、一個圖書館、一個實驗室和一個印刷廠,配備了齊全的儀器,耗資黃金1噸多。直到1579年,第谷在這裡工作20多年,取得了一系列重要成果,創製了大量的先進天文儀器。其中最著名的有1577年對二顆明亮的彗星的觀察。他通過觀察得出了彗星比月亮遠許多倍的結論,這一重要結論對於幫助人們正確認識天文現象,產生了很大影響。

1599年丹麥國王腓特烈二世死後,第谷在波希米亞皇帝魯道夫二世的幫助下,移居布拉格,建立了新的天文台。1600年第谷與開普勒相遇,邀請他作為自己的助手。次年第谷逝世,開普勒接替了他的工作,並繼承了他的宮廷數學家的職務。第谷的大量極為精確的天文觀測資料,為開普勒的工作創造了條件,他所編著經開普勒完成,於1627年出版的《魯道夫天文表》(Rudolphine Tables)成為當時最精確的天文表。

第谷是一位傑出的觀測家,但他的宇宙觀卻是錯誤的。第谷本人不接受任何地動的思想。他認為所有行星都繞太陽運動,而太陽率領眾行星繞地球運動。他的體系是屬於地心說的,這一體系十七世紀初傳入中國后曾一度被接受。

4 第谷超新星 -新探索

第谷超新星探索

第谷超新星超新星的發現改變了2000年來人們對宇宙的認識。一直以來,人們受亞里士多德的影響,認為太陽、月亮以及星球都在圍繞地球轉。公元1572年,丹麥天文學家第谷-布拉赫在天空中發現了一顆明亮的新星。奇怪的是,這顆星星的運動並沒有與其他星星相關,這表明該星體的位置遠在亞里士多德所認識的空間之外。這一發現不僅僅使得亞里士多德的觀點失效,而且讓第谷的研究達到了一個新的高度。這顆新星就是「第谷超新星」。

通過與過去銀河系外發生的超新星爆發的光譜進行詳細比對,研究人員證實,第谷超新星爆發屬於標準的熱核爆炸型超新星爆發。熱核爆炸型超新星達到最大發光強度時的絕對等級幾乎是一定的,這一特徵使熱核爆炸型超新星被廣泛用作測定到遠方星系距離的標準光源。此前人們根據一些觀測結果推測第谷超新星殘骸距地球的距離介於7000光年至1.6萬光年之間,而本項研究成果使科學家得以確定第谷超新星距離地球約1.2萬光年。

第谷超新星殘骸SN 1572,美國宇航局的斯皮策和錢德拉太空觀測站天文學家利用紅外線和X射線觀測獲得的,在西班牙卡拉阿托天文台,爆炸留下了一個熱雲(綠色和黃色) 。爆炸的衝擊波可以被看作是一個藍色的球超的高能電子。這個超新星可能屬於Ia超新星,它原本是一顆白矮星,因為從伴星取得物質,使質量超過錢德拉塞卡極限,從而發生爆發。這種超新星爆發一般不會象II型超新星爆發那樣生成壯觀的星雲,比如SN 1054所生成的蟹狀星雲。SN 1572的外殼氣體目前仍以大約每秒9000公里的速度從中心方向向外噴發。

上一篇[連生體]    下一篇 [香檳超新星]

相關評論

同義詞:暫無同義詞