国际天文学家组成的团队,发现几乎呈完美圆形的超新星残骸(SNR),这是银河系已知对称性最高的超新星残骸。新发现结构命名为“Teleios”,来自希腊文τέλειος,意为完美。论文5月7日发表在arXiv预印本平台。

什么是超新星残骸?

超新星残骸是大质量恒星爆发留下的向外膨胀天体,含爆炸喷出的物质及爆炸产生的冲击波扫过周围星际介质捕捉到的物质。这些残骸在银河系扮演重要角色,能丰富星际介质、推动恒星形成并影响星绑定构演化。多数已知超新星残骸因环境随时间变扭曲、对称性差,Teleios却以几乎完美的圆形结构脱颖而出,成为极为罕见的例外。目前仅少数残骸如SNR J0624-6948、SN 1987A或大麦哲伦星系的SNR J0509-6731形态类似。

 ASKAP拍摄的Teleios无线电形象。上方为Stokes I形象,呈现总电波强度分布;中间为偏振强度形象(Polarized Intensity, PI),显示偏振信号强度;下方则为旋转量(Rotation Measure, RM),反映电波穿过星际磁场所产生的极化旋转效应,可探测磁场结构。(Source:arXiv (2025))

Teleios的特殊性

Teleios(G305.4–2.2)由团队分析澳洲平方公里数组先导计划(ASKAP) 的无线电数据时意外发现,数据来自宇宙演化地图(EMU)大型巡天计划。这个天体仅在无线电波段清楚观测,X光、红外线与光学等波段都几乎毫无踪影,只有些许Hα线辐射与可能的伽马射线信号。使Teleios成为目前所知表面亮度最低、最难以侦测的超新星残骸之一。根据ASKAP数据,Teleios直径约为21.5角分,形状圆度高达95.4%。以氢原子HI光谱推算,距离可能有两种:约7,170光年(实际直径14pc)或25,100光年(实际直径约48pc),分别代表Teleios是年龄小于千年的年轻残骸,或超过万年的成熟天体。

无线电特性与结构线索

Teleios无线电光谱指数为-0.6±0.3,属于典型同步辐射,这表示该残骸由爆炸冲击波加速出的带电粒子所发出的非热辐射,如此陡峭的指数常见于非常年轻或非常年老的超新星残骸。shell层东南侧发现一块扩展无线电发射区域,可能是与当地星际介质(ISM)互动作用的结果。不过,整体结构的圆形完整度依然极高,显示Teleios可能位于一个极为稀薄、均匀的星际气体泡泡膨胀。关于Teleios的起源,团队考虑了多种可能性,较有可能是来自白矮星爆炸的Type Ia超新星,但目前未在中心找到任何残留白矮星或伴星的直接证据,使前身仍未定论。

 ASKAP在943.5 MHz频率拍摄的Teleios与周围环境。上方可见银河盘面结构;右中小窗口为同张形象的放大区域;左侧与下方则是相对应区域的Hα光学形象,用以侦测电离氢气云的分布。(Source:论文)

Teleios是一个前所未见的完美圆形超新星残骸,即使经历数千年,仍保有难以置信的对称性,这使它成为一个可用来测试超新星在稳定环境中膨胀的演化模型绝佳范例,同时展示了新一代无线电望远镜如ASKAP的强大能力。研究团队认为,未来若能持续关注Teleios,或许能解开Type Iax超新星、双白矮星整合延迟爆炸等宇宙中最隐秘的谜团。Teleios挑战我们对超新星残骸演化的理解,也提醒我们宇宙中还有许多尚未发现的惊奇现象。

(首图来源:Pixabay)