激光网2月23日消息，超新星是质量超过太阳质量8-10倍的恒星坍缩的壮观最终结果。除了是使生命成为可能的碳、氧、硅和铁等化学元素的主要来源外，它们还负责创造宇宙中最奇特的物体、中子星和黑洞。
1987年，超新星1987A在位于银河系附近的大麦哲伦星云中爆炸。这是四个世纪以来第一次用肉眼看到超新星，让天文学家史无前例地近距离观察超新星爆炸。尽管SN 1987A是天空中研究最多的物体之一，但爆炸后留下什么的问题仍未得到解答。它变成了致密的中子星还是黑洞?对超新星中产生的中微子的探测表明，在SN 1987A的中心应该形成了一颗超致密中子星。但是，即使经过三十五年的用最好的望远镜进行密集观测，直到现在还没有发现这种中子星的确凿证据。
在发布在《科学》杂志上的一项研究中，一个国际天文学家团队宣布，他们已经探测到来自SN 1987A周围星云中心的中子星的信号。使用詹姆斯·韦伯望远镜，作者能够观察到由热中子星或中子星周围的所谓脉冲星风星云产生的光谱线。
“多亏了JWST的出色分辨率和新仪器，我们首次能够检查超新星的中心以及爆炸后产生的东西。我们现在知道那里有一个致密的电离辐射源，很可能是一颗中子星。这是由爆炸模型预测的，我们在 1992 年进行了模拟，表明如何观察这一点，但只有使用 JWST 才成为可能。然而，这些细节提供了一些惊喜，“斯德哥尔摩大学和奥斯卡克莱因中心天文学系教授、该研究的主要作者Claes Fransson说。
“这是这颗超新星多年来提供的一系列惊喜中的最新一次。出乎意料的是，这个紧凑的物体最终会通过一条非常强的氩气线被探测到，所以结果有点有趣，“KTH皇家理工学院物理系教授Josefin Larsson说，奥斯卡克莱因中心和该研究的合著者。
SN 1987A是所有超新星中研究最多、观测到最好的超新星，因此对理解这些天体尤为重要。它于1987年2月23日在南方天空的大麦哲伦星云中爆炸，距离160000光年，是自1604年约翰内斯·开普勒观测到的超新星以来最接近的超新星爆炸。几个月来，可以用肉眼看到SN 1987A。
SN 1987A是唯一通过其中微子观测到的超新星。这很重要，因为预计这次事件中释放的巨大能量中有99.9%将在这些粒子中损失。剩下的0.1%以光和动能的形式送走。在发射的大量中微子中，大约有20个被地球周围的三个不同的探测器探测到。SN 1987A也是第一颗可以从爆炸前拍摄的图像中识别爆炸恒星的超新星。这使得恒星的质量得以确定，这与理论模型非常吻合。
除了中微子之外，爆炸最有趣的结果是预测它将坍缩成黑洞或中子星。这个致密的残骸是由坍缩的恒星核心产生的，质量约为太阳的1.5倍。剩余的质量以高达光速的10%被推开，形成了我们今天可以观察到的膨胀残余物。
研究SN 1987A的天文学家怀疑爆炸后形成了一颗中子星。主要迹象来自中微子脉冲的10秒持续时间。但是，尽管无线电和X射线观测有进一步的迹象，但到目前为止还没有发现中子星的确凿证据。一个重要原因是爆炸后几年形成的大量灰尘。这种灰尘可以阻挡来自中心的大部分可见光，从而在可见光波长下遮挡致密物体。确定爆炸的最终产物是SN 1987A尚未解决的主要问题。
詹姆斯·韦伯太空望远镜可以观测红外波长的光，这些光可以更容易地穿过阻挡可见光的尘埃。一个国际天文学家团队使用望远镜的两种仪器MIRI和NIRSpec研究了SN 1987A。然后，他们在广泛的超新星残骸中心看到了一个点源，从氩和硫离子中发出光。由于JWST的分辨率，以及其仪器准确确定发射源速度的能力，我们知道这个点源非常接近超新星爆炸的中心。
虽然这颗爆炸恒星的大部分质量正在以高达10,000公里/秒的速度膨胀，因此已经扩散到很大的体积中，但观测到的源头仍然靠近爆炸地点。这就是天文学家对爆炸后致密残骸的期望。观察到的来自氩气和硫的光谱线来自电离原子，需要来自致密物体的高能光子。1992年，Roger Chevalier和Claes Fransson已经预测了中子星的紫外线和X射线辐射是如何发生的。
科学家们没有直接看到中子星。相反，他们通过观察它的辐射如何影响周围环境来推断它的存在。在他们的研究中，作者讨论了对观察到的光谱线的两种主要解释。它们可能是由于表面温度超过一百万度的炽热新生中子星的辐射，或者是在快速旋转的中子星的强磁场中加速的高能粒子产生的。这与著名的蟹状星云中心的脉冲星周围发生的机制相同，蟹状星云是中国天文学家在1054年观测到的一颗超新星的残余物。
这两种解释模型都对创建什么样的谱线产生了类似的预测。因此，为了区分这两种模型，需要用JWST和地面望远镜在可见光下以及哈勃望远镜进行进一步的观测。
无论如何，新的JWST观测结果提供了令人信服的证据，证明在SN 1987A的中心存在一个致密物体，可能是一颗中子星。这种中子星的半径约为10公里，这意味着密度与原子核一样大。一立方毫米的这种恒星物质的重量与一艘超级油轮差不多!
总之，新的JWST观测，以及之前对爆炸恒星和爆炸中产生的中微子的观测，提供了这个独特物体的完整画面。
这些结果背后的团队由来自欧洲和美国12个国家的34名作者组成。第一作者是斯德哥尔摩大学天文学系和奥斯卡克莱因中心教授Claes Fransson。
