韦伯揭示蟹状星云前所未见细节

天文学家以韦伯太空望远镜近红外相机（NIRCam）和中红外成像──光谱仪（MIRI）寻找蟹状星云起源的答案。蟹状星云是颗 II 型超新星残余物，位于金牛座，也称为 M1、NGC 1952 或 Taurus A，距离我们 6,500 光年，1731 年由英国天文学家、医生和电气研究员 John Bevis 首次发现，并可对应中国、日本、阿拉伯和美洲原住民 1054 年都有记录到的超新星爆发。

研究员表示，韦伯灵敏度和空间解析度能准确确定喷出物质成分，尤其铁和镍含量，揭示产生蟹状星云的爆炸类型。乍看韦伯拍摄蟹状星云大致与2005年哈伯光学影像相似，但韦伯红外线观测，蓬松气态细丝的清晰笼状结构显示为橘红色，中心区域韦伯首次绘制出尘埃颗粒（黄白色和绿色）发射量，蟹状星云内运作方面更突出，韦伯拍摄的红外线光可看到更多细节。

哈伯太空望远镜在可见光下（左）和詹姆斯韦伯太空望远镜红外光下（右）看到的蟹状星云。（Source：NASA, ESA, J. Hester, A. Loll （Arizona State University）; Webb Image: NASA, ESA, CSA, STScI, T. Temim （Princeton University））

韦伯强调同步加速辐射，一种带电粒子（如电子）以相对论性速度围绕磁场线移动产生的发射。蟹状星云内大部分区域，辐射以乳白色烟雾状物质形式出现，特征是星云脉冲星产物，脉冲星是颗快速旋转的中子星，强磁场将粒子加速到极高速，围绕磁场线缠绕时发出辐射。虽然同步加速辐射是整个电磁频谱范围内发出，但透过韦伯NIRCam可看到前所未见的细节。

研究员表示要找到蟹状星云脉冲星心脏的位置，可沿着中间环形波纹状缕线，追踪到中心亮白点。从核心向外延伸，沿着细细白色辐射带前进，弯曲缕线紧密聚集，勾勒出脉冲星磁场结构，塑造了星云。中心左侧和右侧，白色物质从丝状尘埃笼边缘急遽向内弯，并向中子星位置延伸，就像星云腰部受挤压，突然瘦身可能是因超新星风膨胀被致密气体带限制，脉冲星心脏产生的风继续推动气体和尘埃外壳快速膨胀。残骸内部，黄白色和绿色斑驳细丝形成大规模环状结构，代表尘埃颗粒所在区域。

箭头指向蟹状星云的脉冲星，看起来像个亮点。（Source：NASA, ESA, CSA, STScI, Tea Temim, Princeton University）