超新星遗迹E0102-72的彩色组合：
x-ray (blue), optical (green), and radio (red). (Credit: X-ray (NASA/CXC/SAO); optical (NASA/HST); radio: (ACTA)
在一颗恒星的爆炸性死亡过程中，有一种新的原子温度。这些信息将帮助科学家了解这次超新星爆炸引起的冲击波。
研究小组利用美国宇航局的钱德拉X射线天文台进行了对超新星残骸SN1987A的长期观测，并创建了一个描述超新星的模型。
研究小组证实，最重的原子的温度，回答了关于冲击波的长期问题，并提供了有关其物理过程的重要信息。
“超新星爆炸及其残余提供了宇宙实验室，使我们能够探索在地球上无法复制的极端条件下的物理学，”宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授，该论文的作者David Burrows说。
“现代天文望远镜和仪器，无论是地基还是太空，都使我们能够对我们银河系和附近星系中的超新星遗迹进行详细研究。我们使用美国宇航局的钱德拉X射线天文台定期观测超新星残骸SN1987A，这是世界上最好的X射线望远镜，自1999年Chandra发射后不久，并使用模拟来回答有关冲击波的长期问题。
数百万摄氏度
像SN1987A这样的大质量恒星的爆炸性死亡以高达光速的十分之一的速度向外推进物质，将冲击波推入周围的星际气体中。研究人员对冲击前，超音速爆炸与恒星周围相对缓慢移动的气体之间的突然过渡特别感兴趣。冲击前将这种冷却缓慢移动的气体加热到数百万度 - 足够高的气温，使气体能够发射出地球可探测到的X射线。
“这种转变类似于厨房水槽中观察到的过渡，当高速水流冲到水槽盆地时，水流向外平稳流动，直到它突然跳高并变得紊乱，”Burrows说。“冲击锋在地球大气层中得到了广泛的研究，它们发生在极其狭窄的地区。但在太空中，冲击过渡是渐进的，可能不会以同样的方式影响所有元素的原子。“
液压跳跃在厨房水槽。（图片来源：Katiey87 via Wikimedia Commons）
由意大利巴勒莫大学的Marco Miceli和Salvatore Orlando领导的研究小组测量了冲击前沿背后不同元素的温度，这将提高对冲击过程物理学的理解。预计这些温度与元素的原子量成正比，但温度难以准确测量。以前的研究导致了这种关系的相互矛盾的结果，并且未能包括具有高原子量的重元素。研究小组转向超新星SN1987A来帮助解决这一难题。
'87的超新星事件
超新星SN1987A位于附近的一个叫做大麦哲伦星云的星系中，是自1604年开普勒超新星以来肉眼可见的第一颗超新星。它也是第一个用现代天文仪器详细研究过的超新星。1987年2月23日，它的爆炸光首先到达地球，从那时起，它已经在所有波长的光线下观察到，从无线电波到X射线和伽马波。研究小组利用这些观察结果建立了描述超新星的模型。
SN1987A的模型通常侧重于单个观测，但在本研究中，研究人员使用三维数值模拟来结合超新星从其发生到当前的演化。X射线观测和模型的比较使研究人员能够准确测量具有各种原子量的不同元素的原子温度，并确认预测星际气体中每种原子所达到的温度的关系。
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