关于超新星的资料

超新星

大质量恒星的“暴死”——超新星

超新星：英文supernova

也称（nova）

当恒星爆发时的绝对光度超过太阳光度的100亿倍、新星爆发时光度的10万倍时，就被天文学家称为超新星爆发了。一颗超新星在爆发时输出的能量可高达〖10〗^43焦，这几乎相当于我们的太阳在它长达100亿年的主序星阶段输出能量的总和。超新星爆发时，抛射物质的速度可达10000千米/秒，光度最大时超新星的直径可大到相当于太阳系的直径。1970年观测到的一颗超新星，在爆发后的30天中直径以5000千米/秒的速度膨胀，最大时达到3倍太阳系直径。在这之后直径又开始收缩。

根据现在的认识，超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星，如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星，由于质量的巨大，在它们演化的后期，星核和星壳彻底分离的时候，往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。现已证明，1572年和1604年的新星都属于超新星。在银河系和许多河外星系中都已经观测到了超新星，总数达到数百颗。可是在历史上，人们用肉眼直接观测到并记录下来的超新星，却只有6颗。

时间 方位 视亮度 观测、记录者

185 半人马座 比金星亮 中国

369 仙后座 比木星亮 中国

1006 天狼座 比金星亮 中国、日本、朝鲜、阿拉伯

1054 金牛座 比金星亮 中国、日本、阿拉伯、印度

1572 仙后座 与金星相同 布拉赫等

1604 蛇夫座 介于天狼星和木星之间 中国人和开普勒、伽利略等

出现超新星爆发这样的宇宙级“暴力事件”概率有多大呢？虽然在每个星系中这一概率是很小的，但由于现在能观测到很多河外星系，所以在每年中都能观测到相当多的河外超新星事件。可是，从1604年以来，在我们银河系中还没有再次观测到超新星。这可能是因为宇宙尘埃的存在遮挡住了出现在银河系的某个角落中的超新星的光芒。

天文学家把超新星分为两种类型。两种类型的超新星在爆发时的光变曲线形状很不相同。Ⅰ型光变曲线的峰值很“锐”，绝对峰值光度约为太阳光度的100亿倍，爆发后变暗时速度缓慢；Ⅱ型光变曲线的峰值稍“钝”一些，绝对峰值光度约为太阳光度的10亿倍，爆发后很快变暗。

两类超新星的光谱也很不相同。在光度最大时Ⅱ型超新星的光谱中只有氢的а线（6。563〖10〗^-7米）比较明显，大约1个月后会出现比较多的发射线和微弱的吸收线。Ⅰ型超新星在光度对大时出现宽的发射线和很强的吸收线，此后将出现氢а线和电离钙线。Ⅱ型超新星比Ⅰ型超新星出现的概率要高些。

根据现在的超新星理论，Ⅰ型超新星来自质量相当于太阳质量的恒星，至于为什么太阳质量大小的恒星也会发生超新星级的爆发，这至今还是一个谜。一种解释是它来自双星系统。如果双星系统的一颗子星是质量大到接近上限的白矮星，当另一颗子星的物质冲向白矮星并坠落其上时，就可能发生规模极大的爆炸，这时白矮星会升级而变成中子星。这种过程可以产生超新星级的巨大能量。Ⅱ型超新星则来自质量比太阳质量大得多的恒星，比如来自质量相当于10~100倍太阳质量的恒星。爆发前它们已经演化到了红巨星阶段，爆发就发生在红巨星的星核中。由于质量的巨大，在红巨星膨胀到相当于太阳系这样大时，其星体的温度还很高；它的外层大气的密度也近乎均匀一致。这些条件使得爆发时的冲击波能够以恒定的速度从星核传输到表层，光度最大时表面温度可能达到10000开，抛射物质的速度达到5000千米/秒。这正是观测到的实际情形。

超新星产生的冲击波携带着星壳物质冲向更远处的星际介质，物质间的碰撞“点亮”了原有的和新形成的星际介质，使它们发出光芒。这就是我们在夜空中观测到的超新星遗迹。其中著名的一个是在天鹅座中的圈状星云。

除了在可见光区观测到的超新星遗迹外，通过专门用来观测来自太空的X射线的人造卫星“爱因斯坦天文台”，人类发现了不少天上的X射线源，其中有30个以上是X射线超新星遗迹。1572年出现的隆庆彗星即第古新星，就留下了X射线遗迹。超新星冲击波使得星际介质温度高达几百万开并辐射出强烈的X射线。这是一颗典型的Ⅰ型超新星。

使用射电望远镜可以发现仅由最稀薄气体构成的超新星遗迹。比如，是射电天文学家最先发现了仙后座A这一超新星遗迹，后来在光学波段也发现了它的极暗弱的对应体。

超新星爆发和宇宙线的产生也有一定的关系。星际介质中的粒子运动速度一般都在每秒几十千米范围内，但是也有某些特殊情况——有的粒子运动速度可以接近光速，这就是宇宙线。宇宙线是由一些物质粒子如电子、质子等组成的，在本质上完全不同于电磁波。一般说来，由于地球大气对宇宙线的吸收作用，有探测宇宙线必须到大气层之外。如果搭乘气球上升到50千米的高空，就可以用底片拍摄宇宙线的踪迹。只有极少数能量极高的宇宙线可以到达地球表面。但是，当高能宇宙线与地球大气发生作用时，会引发一种闪光效应，同时产生二级宇宙线，在地球表面探测二级宇宙线是相对容易的。

实验表明，一些能量较低的宇宙线受到太阳活动的影响。比如，太阳活动有一个11年左右的周期，而观测到的低能宇宙线也随着这个周期而有所变化。另外，当太阳活动增强时，会使得地球周围的磁场增强，从而使在地球上观测到的宇宙线活动减弱。相反地，宇宙线流量的最大值往往出现在太阳耀斑等活动最小的时刻。观测也表明，绝大部分宇宙线是来自遥远的宇宙深处的超新星爆发。

因为宇宙线常常会因为星际磁场的作用而改变运动方向，我们很难判断它的辐射源在哪里。但宇宙线在与星际介质发生作用时，会辐射出г射线；而г射线是电磁波，运动方向不再受磁场的影响。美国宇航局曾发射了专门观测宇宙г射线的人造卫星。观测结果表明，宇宙г射线的分布与发现的超新星的分布有很好的相关性。这就在很大程度上支持了宇宙线来自超新星爆发的观点。

超新星事件和新星事件还有一个本质性的区别，即新星的爆发只发生在恒星的表面，而超新星爆发发生在恒星的深层，因此超新星博爱法的规模要大的多。超新星爆发时散落到空间的物质，对新的星际介质乃至新的恒星的形成有着重要的贡献，但这些物质来自死亡恒星的外壳。

超新星的研究用途

超新星处于许多不同天文学研究分支的交汇处。超新星作为许多种恒星生命的最后归宿，可用于检验当前的恒星演化理论。在爆炸瞬间以及在爆炸后观测到的现象涉及各种物理机制，例如中微子和引力波发射、燃烧传播及爆炸核合成、放射性衰变及激波同星周物质的作用等。而爆炸的遗迹如中子星或黑洞、膨胀气体云起到加热星际介质的作用。

超新星在产生宇宙中的重元素方面扮演着重要角色。大爆炸只产生了氢、氦以及少量的锂。 红巨星阶段的核聚变产生了各种中等质量元素（重于碳但轻于铁）。而重于铁的元素几乎都是在超新星爆炸时合成的，它们以很高的速度被抛向星际空间。此外，超新星还是星系化学演化的主要“代言人”。在早期星系演化中，超新星起了重要的反馈作用。星系物质丢失以及恒星形成等可能与超新星密切相关。

由于非常亮，超新星也被用来确定距离。将距离同超新星母星系的膨胀速度结合起来就可以确定哈勃常数以及宇宙的年龄。在这方面，Ia型超新星已被证明是强有力的距离指示器。最初是通过标准烛光的假定，后来是利用光变曲线形状等参数来标定化峰值光度。作为室女团以外最好的距离指示器，其校准后的峰值光度弥散仅为8%，并且能延伸到V> 30,000 km s-1的距离处。Ia 超新星的哈勃图（更确切地说是星等-红移关系）现在成为研究宇宙膨胀历史的最强有力的工具：其线性部分用于确定哈勃常数；弯曲部分可以研究膨胀的演化，如加速，甚至构成宇宙的不同物质及能量组分。利用Ia超新星可用作“标准烛光”的性质还可研究其母星系的本动。高红移Ia 超新星的光变曲线还可用于检验宇宙膨胀理论。可以预计由于宇宙膨胀而引起的时间膨胀效应将会表现在高红移超新星光变曲线上。 观测数据表明红移z处的Ia 超新星光变曲线宽度为z= 0处的 (1+z) 倍，这为膨胀宇宙理论提供了又一个有力的支持。某些II型超新星也可用于确定距离。II-P型超新星在平台阶段抛射物的膨胀速度与它们的热光度存在相关，这也用来进行距离测定。经上述相关改正后，原来II-P型超新星V波段的～1星等的弥散可降到～03 星等的水平，这提供了另一种测独立于SN Ia的测定距离的手段。此外，II型超新星的射电发射也似乎具有可定量的性质，如6cm的光变曲线峰与爆炸后6cm峰出现的时间存在相关，这也可用来进行距离估计。

超巨星,光度、体积比巨星大而密度较小的恒星。它们是光度最强的恒星。超巨星的光度很大，说明其表面积显然比光谱型相同的非超巨星大。例如食双星，仙王座VV中的红超巨星，其半径大约为太阳半径的1600倍，目视波段的光度大约为太阳的3，000多倍，而蓝超巨星天津四的可见光波段的光度为太阳的85000倍左右。目前已测到一些蓝超巨星，黄超巨星和红超巨星的射电辐射，这对于研究其大气结构和活动，星周物质，星风和质量损失等问题十分重要。高能天文台2号卫星已测得猎户座ε，κ 等星的X射线，这和它们的星冕、星风等有关。超巨星明显地集中在银道面和旋臂附近。它们的动力学特性与银河系中的气体物质相似。60%的超巨星属于O，B星协或银河星团。超巨星的年龄和演化问题是十分重要的研究课题，争论较多。巨星和超巨星的体积都十分庞大，有的比太阳大一百倍乃至十万倍，但是它们的质量一般只有太阳的几倍至几十倍，因此它们的密度就比太阳的密度小的多。巨星的平均密度可以和地上气体的密度相比，而超巨星的密度只有水的密度的千分之一，这是一个有趣的现象。原来恒星世界的巨人，其实却是虚有其表的庞然大物当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段，步入老年期时，它将首先变为一颗红巨星。称它为“巨星”，红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段，根据恒星质量的不同，历时只有数百万年不等，这是恒星几十亿年甚至上百亿年的稳定期相比是非常短暂的。红巨星时期的恒星表面温度相对很低，但极为明亮，因为它们的体积非常巨大。在赫罗图上，红巨星是巨大的非主序星，光谱属于K或M型。所以被称为红巨星是因为看起来的颜色是红的，体积又很巨大的缘故。金牛座的毕宿五和牧夫座的大角星都是红巨星。这以后恒星演化的过程是：内核收缩、外壳膨胀——燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热，而其恒星外壳则向外膨胀并不断变冷，表面温度大大降低。这个 过程仅仅持续了数十万年，这颗恒星在迅速膨胀中变为红巨星。红巨星一旦形成，就朝恒星的下一阶段——白矮星进发。当外部区域迅速膨胀时，氦核受反作用力却强烈向内收缩，被压缩的物质不断变热，最终内核温度将超过一亿度，点燃氦聚变。最后的结局将在中心形成一颗白矮星。

牛郎是什么星座的？

牛郎星

星体简介

河鼓二即天鹰座α星，俗称“牛郎星”。在夏秋的夜晚它是天空中非常著名的亮星，呈银白色。距地球167光年，它的直径为太阳直径的16倍，表面温度在7000℃左右，发光本领比太阳大8倍,目视星等为077。

参考资料：

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牛郎织女分别属于哪个星座

牛郎星和织女星是两颗象太阳那样的恒星，它们也是能够自己处光发热的。牛郎星正式的中国名称是河鼓二；它和其他几颗星合成一个星座，叫天鹰星座。织女星正式的中国名称是织女一；它和其他几颗星合成一个星座，叫天琴星座。星座的名字和划分都是从西方引进的。牛郎是天鹰座α星，织女是天琴座α星。牛郎星的视星等为 077m，是全天第十二亮星。它和天鹰座β、γ星的连线正指向织女星，我国古代把β、γ星看做是牛郎用扁担挑着的两个孩子，他正奋力追赶织女呢。可惜狠心的王母娘娘拔下头上的金簪迎空一划，瞬时间一条天河从天而降，硬是将这一对爱人永远分隔了。在古希腊，人们把它想象为一把七弦宝琴，这便是太阳神阿波罗送给俄耳甫斯的那个令无数人心醉神迷的金琴。

牛郎是哪个星座

河鼓二即天鹰座α星，俗称“牛郎星”。在夏秋的夜晚它是天空中非常著名的亮星，呈银白色。距地球167光年，它的直径为太阳直径的1攻6倍，表面温度在7000℃左右，呈银白色，自转一周为7小时。它呈扁圆形，其赤道半径为极半径的1。5倍，发光本领比太阳大8倍,目视星等为077等。它与“织女星”隔银河相对。古代传说牛郎织女七月七日鹊桥相会。实际上牛郎织女相距16光年。即使乘现代最强大的火箭，几百年后也不曾相会。牛郎星两侧的两颗较暗的星为牛郎的一儿一女——河鼓一、河鼓三。传说牛郎用扁担挑着一儿一女在追赶织女呢。夏天，它和织女星、天津四星构成了“夏季大三角”。牛郎星位于大三角南端。 排成一条直线的三颗星中最大最高的就是牛郎星——也叫做牵牛星。 人把这三颗星叫做天平星，我们也把它们叫做挑担星。牵牛星是恒星，它的光辉是太阳的9倍有余，距离地球16光年。它每秒钟接近太阳33公

牛郎座位于哪个星座？

织女一是天琴座中的一颗亮星，学名叫天琴座α。它是夏夜星空中最著名的亮星之一。平时，人们都叫它织女星。在西方，称为Vega。赤径18丁47m,赤纬38度47分。

织女星的直径是太阳直径的32倍，体积为太阳的33倍，质量为太阳26倍，表面温度为8900摄氏度，呈青白色。它是北半球天空中三颗最亮的恒星之一，距离地球大约265光年。

13万多年以前，织女星曾经是北极星由于地轴的进动，现在的北极星是小熊座α星。然而，再过12万年以后,织女星又将回到北极星的显赫位置上。

在织女星的旁边，有四颗星星构成一个小菱形。传说这个小菱形是织女织布用的梭子，织女一边织布，一边擡头深情地望着银河东岸的牛郎（河鼓二）和她的两个儿子（河鼓一和河鼓三）。

现代天文观测表明，整个太阳系正以每秒19公里的速度向着织女星附近的方向奔去。

有新闻报道,织女星以每秒19千米速度向一个黑洞绕行

织女星是天琴座最亮的恒星（天琴座α星），也是全天第五亮星，在大角星之后。在北半球的夏天，织女星多可在天顶附近的位置见到，距地球253光年。由于织女星的视星等接近零，因此不少专业天文学家会以织女星来作光度测定的标准。

织女星与位于天鹰座的河鼓二（牛郎星），及天鹅座的天津四，组成著名的“夏季大三角”。如果把它看作是一个直角三角形，那织女星便是构成直角的星星。

织女星的光谱分类为A0V，其温度比天狼星的A1V高一点。它仍于于主序星阶段，并透过把核心内的氢，聚变成氦来发光发热。此外，织女星的质量为太阳的25倍，由于质量越高的恒星，其消耗燃料的速度也较快，每秒放出相等于太阳50倍的能量，因此织女星的寿命仅为10亿年，即太阳寿命的十份之一；经测定织女星每125小时自转一周，整颗恒星呈扁平状，赤道直径比两极大了23%。

织女星在古埃及被称作“秃鹫星”。在1801年约翰波德(Johann Bode)设计的这张星图上，我们可以十分清楚的看到这只秃鹫。

牛郎星属于什么星座 牛郎星是什么星座

星座是按阳历(公历)日期划分的，首先你得知道你的阳历出生日期，然后对照下面的资料。

白羊座：3月21日～4月20日

金牛座：4月21日～5月21日

双子座：5月22日～6月21日

巨蟹座：6月22日～7月22日

狮子座：7月23日～8月23日

处女座：8月24日～9月23日

天秤座：9月24日～10月23日

天蝎座：10月24日～11月22日

射手座：11月23日～12月21日

魔羯座：12月22日～1月20日

水瓶座：1月21日～2月19日

双鱼座：2月20日～3月20日

上面是12星座日期查询表，对照表格便可知道自己所属星座。

牛郎星属于什么星座

1天文学把太阳在天球上的周年视运动轨迹，称为“黄道”，也就是地球公转轨道面在天球上的投影。太阳在天球上沿着黄道一年转一圈，为了确定位置的方便，人们把黄道划分成了十二等份(每份相当于30°），每份用邻近的一个星座命名，这些星座就称为黄道星座或黄道十二宫。这样，相当于把一年划分成了十二段，在每段时间里太阳进入一个星座。在西方，一个人出生时太阳正走到哪个星座，就说此人是这个星座的。

2牛郎星:天鹰座;织女星:天琴座

3牛郎星比太阳稍大，它的半径是太阳的17倍，距离地球16光年（一光年约为10万亿千米）。织女星距离我们264光年。天文学家用三角测量学的方法，计算出牛郎星与织女星的距离为16光年。

4天狼星是大犬座α,是全天最亮的恒星。天狼星是由甲、乙两星组成的目视双星。甲星是全天第一亮星，属于主星序的蓝矮星。乙星一般称天狼伴星，是白矮星，质量比太阳稍大，而半径比地球还小，它的物质主要处于简并态，平均密度约38×106/立方厘米。甲乙两星轨道周期为50090±0056年,轨道偏心率为05923±00019。天狼星与我们的距离为865±009光年。天狼星是否是密近双星，与天狼双星的演化有关。古代曾经记载天狼星是红色的，这为我们提供了研究线索。1975年发现了来自天狼星的x射线,有人认为这可能是乙星的几乎纯氢的大气深层的热辐射，有人则认为这可能是由甲星或乙星高温星冕产生的，至今仍在继续研究。据1980年资料，高能天文台2号卫星分别测得甲星和乙星的015～30千电子伏波段x射线，得知乙星的x射线比甲星强得多

牛郎和织女星属于什么星座？

牛郎星：位于天鹰座，呈银白色，直径相当于太阳的16倍，位于银河的东岸。 织女星：位于天琴座，比牛郎星更大更亮，足有太阳的33倍大，位于银河系西岸。 牛郎和织女分居银河的两岸，相距14光年，终生无缘见上一面，“七夕鹊桥相会”只是人们善良的一厢情愿。 “七夕”观星象的最佳时间是7月29日__8月3日，晚上10点左右，织女星出现在头顶附近，随后逐渐西去。牛郎星的位置稍稍偏低。

牛郎织女分别是什么星座

牛郎星位于天鹰座,牛郎的扁担是天鹰的翅膀。而织女星则在天琴座。

牛郎织女分别属于什么星座

牛郎星位于天鹰座,牛郎的扁担是天鹰的翅膀。而织女星则在天琴座。

分析如下：

1、白羊座：3月21日～4月20日 (Aries)。

2、金牛座：4月21日～5月21日 (Taurus)。

3、双子座：5月22日～6月21日 (Gemini)。

4、巨蟹座：6月22日～7月22日 (Cancer)。

5、狮子座：7月23日～8月23日 (Leo)。

6、处女座：8月24日～9月23日 (Virgo)。

7、天秤座：9月24日～10月23日 (Libra)。

8、天蝎座：10月24日～11月22日 (Scorpio)。

9、射手座：11月23日～12月21日 (Sagittarius)。

10、摩羯座：12月22日～1月20日 (Capricorn)。

11、水瓶座：1月21日～2月19日 (Aquarius)。

12、双鱼座：2月20日～3月20日 (Pisces)。

扩展资料：

星座的意义和应用：

人生不相见，动如参与商。

杜甫，《赠卫八处士》。古诗所提到：参、商二星，一在东，一在西，永不相见。参宿，其实就是猎户座；而心宿，又称为商宿，是天蝎座；人生不相见，动如参与商指的就是这两处，天蝎与猎户。

恒星或星座的起落在古代常常用于导航和时间的确定。古埃及通过观测天狼星的偕日升来确定一年的开始；在有些地区，通过恒星观测确定方位的古老技术仍有保存。星座及其本身代表的文学意象也常常出现在文人墨客的作品当中。

虽然星座的重要性在现代已经相对降低，但是对于天文爱好者来说，星座并没有失去它的魅力。通过其引人入胜的传说，星座在天文学普及方面起到了极其重要的作用。每当发生显著的重大天象时，天文学家、科普工作者和媒体总会在社会上，特别是年轻人之间掀起一股天文学热潮。

-星座

公元1054年7月4日，我国北宋仁宗至和元年的五月二十六日，大约天亮时分，开封府东南方向的天空中出现了一颗极亮的大星，因其出现在天关（即金牛座）位置，宋代司天监的天文研究者们称其为“天关客星”。这一天文事件被多部史书记载了下来——

据《宋史·天文志·第九》，这颗星于“至和元年五月己丑，出天关东南可数寸，岁余稍没”；《宋会要》记载：“嘉祐元年三月，司天监言：‘客星没，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日”。

这是 历史 上最早记载恒星爆炸的文字，也即当今天文学界非常著名的蟹状星云的前身恒星初始爆炸时候的情景。尽管其距离在地球6500光年远的地方，人们在地球上的白天，仍能看到它的光亮。

距离蟹状星云爆炸后967年，近日，地球再次收到从金牛座传回的“讯息”——

同时，这次观测还记录到能量达11拍电子伏（拍=千万亿）的伽马光子，由此确定在大约仅为太阳系1/10大小的（约5000倍日地距离）星云核心区内存在能力超强的电子加速器，加速能量达到了人工加速器产生的电子束的能量（欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机LEP）两万倍左右，直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。此次观测结果是基于LHAASO 1/2 阵地和 3/4 阵地过去14个月观测的成果，已于今日（7月9日）在《科学》（Science）上发表，由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成。

在成果发布前夕，中国科学院高能所研究员、高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻专程从北京飞到成都，接受一众媒体采访。“这是在四川发现的成果，一定要在四川讲出来！”他说。

此次研究发现意义何在？LHAASO的科学目标是什么？

曹臻

为超高能区标准烛光设定亮度标准

“这把尺子，被我们中国人找到了！”

红星新闻： 此次成果除了观测到11拍电子伏光子，还实现了前所未有的超高能区（03-11拍电子伏）的精确测量，其意义何在？

曹臻： 除了带来其自身对物理理解的理论模型外，蟹状星云还有一个更为重要的功能，即为该能区标准烛光设定了亮度标准。在最高能段的标准里，在LHAASO之前，没有任何手段可以检测。也就是说，LHAASO开辟了全新的未知领域，且制定了这个领域的实验调查发展的标准。

打个比喻，就像提供了一把标准计量的尺子，将来此类实验，都要以此来检测探测器的测量是否准确。而这把尺子，被我们中国人找到了！

红星新闻： 什么是标准烛光？

曹臻： 目前北半球只有蟹状星云一个标准烛光，标准烛光应用在天文观测上，其作用有2个：位置和亮度。

具体来说，天文望远镜要精准测量一个星体的具体位置，就要用蟹状星云来表明探测器方位。

从亮度来说，在万亿亿倍的范围上，蟹状星云是为数极少的在射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段都有辐射的天体， 历史 上对其光谱已经进行了大量的观测研究，是非常明亮且稳定的高能辐射源，因此在多个波段它被作为标准烛光，也即是测量其它天体辐射强度的标尺。如果落在能量范围内的光子在此次制定的物理模型范围内，就证明亮度测对了。

高海拔宇宙线观测站（LHAASO） 图据高能所

红星新闻： 您所提到的“星云核心区内存在能力超强的电子加速器，加速能量达到了人工加速器产生的电子束的能量两万倍左右”，此发现意义何在？未来可运用在哪些领域？

曹臻：除了直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限，未来我们还可能找到和人类制造的地面加速器完全不一样的加速机制和方式，对未来地面加速器的 设计和建造有重大指导意义。

此次研究成果主要用于基础物理的研究 探索 。未来如果我们能造出更高效率的加速器，这些加速器就可用于癌症治疗和诊断等领域。比如，现在的加速器只在大型医院使用，未来这些设备可能更加小型化，在一些小医院里就可以使用。

红星新闻： 这次的发现也是“千年等一回”，为何距离上一次重大发现，中间隔了那么长时间？

曹臻： 科技 发展是主要因素。古代只能用肉眼观看，现在有各种各样的波段测量仪器和手段，从贵州的500米口径球面射电望远镜（FAST）到LHAASO，其中覆盖的能量范围是 万亿亿倍，包括射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段，LHAASO还覆盖了更高能量的波段。

此外，蟹状星云爆炸后的遗迹星云至今的辐射也比太阳大，爆炸后形成的中子星直径约25公里，以每秒30圈的速度急速旋转着，整个星体至今仍以每秒1000~1500公里的速度扩张着。经过近一千年左右的扩展，高速旋转的超强磁场将脉冲星表面磁层中的大量正负电子持续不断地吹向四周，形成一股速度近乎光速的强劲星风。星风中的电子与外部介质碰撞后会被进一步加速至更高能量并产生我们看到的星云。

要注意的是，尽管蟹状星云在不断扩大，但它的大小实际上只有0005度，我们在地球上以6500光年的距离看它，肉眼依然分辨不出，只有通过天文望远镜才能看到它的面貌。

红星新闻： 那我们是否会和贵州的FAST进行合作？

曹臻： 当然！我们前面提到，FAST到LHAASO，其中覆盖的能量范围是 万亿亿倍，FAST正好是最低的一段，LHAASO是最高的一段，要对此现象进行一个完整深入研究，一定要开展多波段的综合统一研究。在多波段研究中，我们已经和FAST提出多个源的观测申请。最终目的，是通过研究这些特殊的天体，找到宇宙线起源，搞清楚起源的机制是什么。从科学上来讲，这也是我们最终要实现的目标。

高海拔宇宙线观测站（LHAASO） 图据高能所

LHAASO今年8月正式投运

“将有更多激动人心的科学突破”

红星新闻： 时隔近一千年，蟹状星云再次被我们中国人、被四川的科学观测站捕捉到了，对此您有何感受？

曹臻： 肯定很自豪。在天文 历史 中，蟹状星云有很多个“第一”，但这一次的“第一”不太一样，因为我们所观测到的11拍电子伏，可能是能观测到的最高能量段，是一个全新的未知领域。在LHAASO建造前，欧洲和美国主流的伽马光子的探测是天文望远镜，其能捕捉到的 最高能量为01个拍电子伏。在过去二、三十年中，发表在《科学》上的，都是几十个零点零几拍电子伏的观测。原因是随着能量升高，电子强度越来越低，如果没有像LHAASO这样高灵敏度的大型探测器，是无法将其捕捉的。这也是此次统计数据尤为重要的原因。

NASA发布的蟹状星云中心，中心有最明亮的一颗中子星。图源/IC photo

同时，LHAASO可能在未来十年乃至二十年内，都是一个国际领先的大科学装置。可以看到，中国人在科学上的贡献，已经变得越来越重要。

红星新闻： 上一次发布LHAASO观测到的成果是5月17日，不到两个月时间，我们就发布了2次重大成果，对于这个频率您如何看？

曹臻： 无论是速度还是更高能量级的发现，都大大超出了我们的预期。值得一提的是，LHAASO是一个非常综合性的探测装置， 它一共 有4种探测器， 这4种探测器对于宇宙线的现象，从不同角度立体地进行观测，因此它提供了一个非常丰富的宇宙线的知识测量。除了研究基础物理的内容以外，它还可以研究气象、雷电、太阳活动等等，这些领域的研究也正在逐渐开展。

红星新闻： 能否介绍下LHAASO的建设节点和未来三五年的中远期规划？

曹臻： 目前LHAASO阵列 探测器的安装已全部结束，已进入探测器调试的最后阶段，预计今年7月底可以达到完全观测的条件，8月正式投入运营，年底前完成验收。

LHAASO的未来规划依然是天文观测。目前我们已经发现有12个宇宙线起源的候选天体，未来几年，我们会像此次发布的蟹状星云成果一样，对 这些源去做深入研究。LHAASO的潜力巨大，目前我们的成果仅仅是冰山一角，一旦阵列正式运行，可以预见的是，未来将有更多激动人心的科学突破。

编辑 陈怡西

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