暗能量相机以十亿像素的巨幅图像捕捉到近 11,000 年前爆炸的大质量恒星的残骸
这个由细丝气体丝组成的彩色网络就是船帆座超新星遗迹,这是一个由大约 11,000 年前爆炸的大质量恒星留下的宇宙碎片组成的不断膨胀的星云。该星云位于船帆座约 800 光年之外,是距离地球最近的超新星遗迹之一。尽管这颗无名恒星在数千年前就结束了生命,但其死亡产生的冲击波仍在传播到星际介质中,并携带着发光的气体卷须。
这张图像是该物体有史以来最大的图像之一,由最先进的宽视场暗能量相机 (DECam) 拍摄,该相机由能源部制造,安装在美国国家科学基金会的 Víctor M 上智利托洛洛山美洲天文台的布兰科 4 米望远镜,是 NSF NOIRLab 的一个项目。
该图像中引人注目的红色、黄色和蓝色是通过使用三个 DECam 滤镜实现的,每个滤镜收集特定颜色的光。在每个滤光片中拍摄单独的图像,然后将其堆叠在一起以产生高分辨率彩色图像,该图像展示了在膨胀的气体云中蜿蜒的复杂的网状细丝。这也是有史以来公开发布的最大的 DECam 图像,包含令人震惊的 1.3 十亿像素。
船帆座超新星遗迹只是曾经存在的一颗大质量恒星的幽灵。11000年前,当这颗恒星爆炸时,它的外层被猛烈地剥离并抛向周围区域,产生的冲击波至今仍可见。当冲击波扩展到周围区域时,炽热的高能气体飞离爆炸点,压缩并与星际介质相互作用,产生图像中看到的蓝色和黄色细丝。
船帆座超新星遗迹是一个巨大的结构,跨度近 100 光年,直径是夜空中满月的 20 倍。
尽管这位明星的最后时刻充满戏剧性,但它并没有完全从存在中消失。在脱落外层后,恒星的核心塌缩成中子星——一个由质子和电子组成的超致密球体,这些质子和电子被粉碎在一起形成中子。这颗中子星被命名为船帆座脉冲星(Vela Pulsar),现在是一个超凝聚的物体,其质量与太阳一样,包含在直径只有几公里的球体中。
船帆座脉冲星位于该图像的左下区域,是一颗相对暗淡的恒星,与它的数千颗天体邻居难以区分。船帆脉冲星仍处于爆炸性死亡的阴影中,它绕着自己的轴快速旋转,并拥有强大的磁场。这些特性导致双辐射束每秒扫过天空 11 次,就像旋转灯塔灯泡发出的一致光点一样。
这张高质量的图像展示了 DECam 令人难以置信的深度和广泛的功能。布兰科望远镜位于智利安第斯山脉的有利位置,接收穿越宇宙的光线。进入望远镜镜筒后,光线被一面 4 米(13 英尺)宽的镜子反射,这是一块巨大的镀铝且形状精确的玻璃,重量大约相当于一辆半卡车的重量。
然后,光线被引导到 DECam 的光学内部,穿过近一米(3.3 英尺)宽的校正镜头,然后落在由 62 个电荷耦合器件 (CCD) 组成的网格上,这些器件的作用就像相机的“眼睛” 。然后,入射光被转换成电信号,并以像素的形式读出。
使用 DECam 拍摄的单张图像具有 570 兆像素,因此通过将多次曝光叠加在一起,可以捕获的细节量确实令人惊叹。得益于 DECam 的大型 CCD 拼接,天文学家能够拍摄出微弱天体的迷人图像,例如船帆座超新星遗迹,提供了无限的星空景观可供探索。
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