SOFIA天文台揭示：恒星爆发创造并散布类地成分的元素

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哈勃太空望远镜拍摄的这幅图片展示了一次典型的新星爆发的残骸释放到太空中的情形，新星爆发事件发生在照片摄制前一段时间。使用SOFIA天文台进行的专项研究聚焦于新星海豚座（Delphini）2013，因为该目标事件发生时间较近[1]，足以获得其残骸组成的碎屑云的解析图像。

图片来源：
NASA/ESA/STScI/AURA/NSF/Mike Shara, Bob Williams, David Zurek, Dina Prialnik

使用NASA的飞行天文台——索菲亚平流层红外天文台（SOFIA）进行的观测显示，新星爆发创造了可以形成类地岩石行星的元素。

天文学家时不时会观测到新星（nova），它在天空中可能突然出现而表现为“新”的恒星，而后经过数周而黯淡消逝。事实上，“新星”（“nova”，复数形式“novae”）在拉丁语中就是“新”的意思。我们现在知道，新星并非真正新产生的恒星，而是与恒星晚年有关：燃尽的恒星表面发生爆发，使它在天空中亮度骤增。相较于使老年恒星完全粉碎的超新星爆发，新星的剧烈程度更低，也更为常见。

来自明尼苏达大学双城分校的项目负责人鲍勃•格尔兹（Bob Gehrz）和合作者正使用索菲亚（SOFIA）研究新星，作为一项正在进行的研究项目的一部分，以求了解这些目标在创造和向星际介质（恒星间的物质）中注入元素中所扮演的角色。

格尔兹和他的团队在爆发于2013年的海豚座新星中发现了诸如碳、氮、氧、氖、镁、铝和硅等高级元素。上述元素中的一些可以在生物体中找到，而其他的则是像地球这样的岩石行星的重要成分。

2015年9月15日，NASA的索菲亚平流层红外天文台所搭乘的波音747SP飞机在日落前从加利福尼亚州帕姆代尔的空军42厂[2]起飞。图片来源：NASA图片 / Greg Perryman

有证据表明，在大爆炸中宇宙初生之时，除氢、氦之外仅有少量其他元素被创造出来。更重的元素的原子产生于恒星内部的物理过程，或来自恒星的垂死挣扎——比如新星或超新星爆发。

对海豚座新星碎屑云的观测表明，新星可能通常是宇宙中中等质量元素的主要来源。该团队的论文发表于天体物理学期刊（Astrophysical Journal）上。

索菲亚（SOFIA）项目的科学家帕姆•马库姆（Pam Marcum）强调：“这些海豚座新星的光谱只能由索菲亚（SOFIA）获取到，而不是任何地面或现阶段的空间天文台，因为索菲亚（SOFIA）具备测量这些光谱所需要的特定红外波段的独特技术手段。”她又补充说道，“这项研究是天文学家广泛的、正在进行的认识恒星生命周期、以及类地行星的形成如何与这种周期相匹配的工作中的一部分。”

获得这些发现的观测数据来自索菲亚（SOFIA）天文台的FORCAST设备——索菲亚望远镜暗天体红外相机（the Faint Object infraRed CAmera for the SOFIA Telescope），它可以获取行星、恒星、星际云和星系在中红外波段的图像和光谱。索菲亚（SOFIA）是经过改装的载有一台100英寸口径望远镜的波音747SP喷气式飞机。加利福尼亚州莫菲特场的NASA的研究中心管理索菲亚（SOFIA）项目。索菲亚（SOFIA）科学中心位于艾姆斯，由NASA还有马里兰州哥伦比亚的高校空间研究协会、德国斯图加特大学的德国索菲亚（SOFIA）研究所合作管理。该飞行器的基地位于加利福尼亚州帕姆代尔的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心。

译注：

[1]新星海豚座2013（Nova Delphini 2013）于2013年8月14日被日本业余天文学家板垣公一（Koichi Itagaki）借助一架小型望远镜在海豚座内发现。参见
http://apod.nasa.gov/apod/ap130816.html 。

[2] 空军42厂（全称United States Air Force Plant 42）是美国政府的飞行器制造厂，同时被美国国家航天局（NASA）使用。空军42厂和帕姆代尔地区机场是共享一个飞机跑道的不同机构。该机构位于羚羊谷，据洛杉矶市中心约60英里（96.6千米）。参见
https://en.wikipedia.org/wiki/United_States_Air_Force_Plant_42 。

原文作者：戴纳•巴克曼博士（Dr. Dana Backman）

加利福尼亚州莫菲特场，NASA艾姆斯研究中心，索菲亚（SOFIA）科学中心