韋伯太空望遠鏡能解開蟹狀星雲質量之謎嗎？

編譯／李寓心

早在西元1054年，夜空中似乎出現了一顆明亮的新星，其亮度超過所有行星，包括天狼星等，然而卻在後來消失了好幾個世紀。直到數百年前，天文學家透過望遠鏡，觀測到該顆超新星爆炸後，產生壯麗般的「蟹狀星雲」，未來也將透過詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（JWST）的成像技術，為人類揭開這顆巨大天體的起源，以及宇宙質量之謎。

根據報導，「蟹狀星雲」（Crab Nebula）於1731年被人類發現，對應中國、阿拉伯和日本天文學家所記載的天文現象，這是源自於西元1054年記錄到的一顆巨大恆星，經歷核心塌縮事件後，在中心留下一顆脈衝星（編號SN 1054），中國稱為「天關客星」，同時也被確認為，歷史上首顆超新星爆發後產生的天體，至今蟹狀星雲仍以每秒約1,500公里的速度，繼續膨脹演化中，目前直徑達11光年。

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超出人類對恆星既有的認知

迄今為止，蟹狀星雲的起源也是人類待解之謎，因為從先前研究表明，大量氣態物質被噴射到星際介質中，如同5個太陽質量；若要結合脈衝星殘餘物的質量，則至少需要8個太陽質量，才可能觸發塌縮事件，進而形成超新星，但在太陽系中基本上難以達到這樣的條件，而且若將所有蟹狀星雲發出的光加起來，其整體亮度仍然是太陽的75,000倍。同時，科學家也在蟹狀星雲中發現許多元素，包括氫、氧、矽等，證明許多比氧重的元素，大部分是在核心塌縮的超新星中產生。

一顆高度複雜的星雲

此外，經由天文學家合成其影像後，蟹狀星雲在較低能量下，還會出現氣態細絲、噴射的物質噴流和電離氣體環，顯現出蟹狀星雲的多樣性和複雜性。然而，蟹狀星雲的質量，卻是至今仍尚未解開的謎團，因為天文學家認為恆星的初始質量，即恆星誕生之時，會決定最終該顆恆星的命運，如同太陽這樣具有高質量的恆星，將會演化成紅巨星，但根據人類對蟹狀星雲的波長觀測，卻打破天文學界對恆星死亡後的認知，因此天文學家將藉由JWST更深入了解，蟹狀星雲的質量來源。

資料來源：Big Think

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