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7月4目一一楊修德注意到了天空中一顆奇怪的星出現,日出前幾分鐘,~顆陌生的星升起到地平線上,比金星或天空中能見到的任何星都明亮得多。這位皇家天文學家稱之為“客星”,並記錄下來,他向皇上報告,並解釋說這是一個吉祥的預兆,然後繼續仔細地觀察。客星在對天裡白晝都能看見,在兩年裡夜晚可以看見。它最後消失了,結束了奇觀。楊誰搞所看到的,是一個光度為太陽25億倍的超新星爆發(由於這顆星的距離,爆發實際上是在他看到之前5000年發生的)。
這一切都被遺忘了,一直到一位英國業餘天文學家約翰·貝維斯(John Bevis)於門引年在金牛座發現一個星雲,這個瀰漫狀天體在著名的梅西葉表中被列為第一號。羅斯(Ross)勳爵於18M年依其形狀而命名為“蟹狀星雲”。1919年,多虧中國史料被翻譯,瑞典天文學家隆德馬克(Lundmark)首先意識到蟹狀星雲與1054年超新星之間的聯絡。最後,埃德溫·哈勃(Edwin Hubble),現代宇宙學之父,1928年測出了蟹狀星雲的膨脹速度,並由此反推出它的年齡大約是900年,與爆發時間1054年相符,爆發星與其氣體殘餘之間的聯絡再也無可懷疑。
文藝復興時期的超新星
1572年後座超新星在西方由丹麥天文學家第谷·布拉赫(Tycho Brah動觀察到。在幾天裡它像金星一樣明亮,作為第一顆被科學地細查的超新星,它有著非常重要的歷史意義。在那個時代,希臘人和阿拉伯人那種地球處於宇宙中心,恆星都固定在一個遙遠天球上的觀念仍普遍被接受。第谷·布拉赫證明這顆星的距離比月亮要遠,因而是在固定恆星的天球上。他使已被哥白尼理論懷疑的恆星不變論徹底動搖,從而為約翰斯·開普勒的偉大天文革命打下了基礎。
20世紀使用的“超新星”這個名稱也是由1572年的爆發而得來的,因為它就如同一顆普通新星放在只有幾十光年處那樣明亮。但是,在這樣小的距離上如果有~顆星,即新星的殘餘,應當能由望遠鏡觀測到,而事實上卻沒有。所以1572年的新星必然是比普通新星亮得多也遠得多。弗里茲·茲維基(Zwicky)和瓦爾特·巴德(Walter Baade)由此而於1937年提出了超新星這個名稱。
1604年超新星在歐洲、中國和朝鮮被同時觀察到。它常被稱為開普勒超新星,因為是這位著名的德國天文學家確定了它的精確位置。1943年,瓦爾特·巴德發現了圍繞著爆發位置的星雲。
銀河系中有記載的超新星表到此為止(也許仙后座A除外,見下文),其中的最後~個也已是將近400年前了。1987年2月,一顆超新星意外地不在銀河系內,而在近鄰的大麥哲倫雲中爆發。這次爆發產生了巨大影響,在許多個月裡使觀測和理論天文學家們全神貫注、興奮異常,本意最後一節將再談到它。
爆發的殘跡
讓我看看你盤子裡剩下什麼,我就能說出你是誰。
——俄國諺語
雖然超新星的亮度增長只持續幾個月,它所炸碎並吹到星際空間的殘渣則能在長得多的時間裡被觀測到。因此,一個很久以前爆發的超新星的氣體殘餘物今天仍能看到,不過,超新星的殘渣相對說來還是比較短命的,其中一些已經很稀薄很微弱,它們的可見光不再能到達地球。但是,它們在膨脹時與星際介質碰撞共產生射電波和X射線,在可見光波段能觀察到約20個超新星遺蹟,在射電波段則有100個以上。
最著名的超新星遺蹟是1054年爆發所產生的餐狀星雲。船機座超新星的遺蹟古姆星雲則是約公元前9000年爆發的產物,那時的人們一定看到了這次爆發,但是沒能記錄下來。它在最高光度時像上弦月一樣明亮。美麗的天鵝座環的爆發更是早在2萬到3萬年以稅
超新星遺蹟含有關於爆發性質的豐富資訊。超新星按其光度演化分成兩類。第~類的最高光度比第二類的大,光度的衰減也更不規則,分成幾個階段。
理論天體物理學家仍在爭論如何解釋這種分類。其中一些人把兩個型別的光譜作比較,認為只是簡單地由於爆發星的化學成分不同。恆星依其化學成分和年齡分為兩個星族。星族D是老年恆星,出現於星系形成之時,因而含有很少的“金屬”(天體物理學家把氫和氨以外的元素都稱為金屬)。橢圓星系裡和旋渦星系的暈裡主要是這類恆星,橢圓星系裡的氣體已喪失殆盡,因而沒有新恆星形成。星族I則是年輕恆星,