摘要：借助阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米射電陣列（ALMA）的最新觀測，我們首次清晰地看到，一個年輕而著名的超新星遺跡——SN 1987A中，充滿了新近形成的塵埃。
借助阿塔卡瑪大型毫米/亞毫米射電陣列（ALMA）的最新觀測，我們首次清晰地看到，一個年輕而著名的超新星遺跡——SN 1987A中，充滿了新近形成的塵埃。假如這些塵埃能夠足夠快地散布到星際空間中，就能解釋為何大量星系有著蓬頭垢面的外觀。
ALMA、哈勃、錢德拉拍攝的SN 1987A的合成圖。
本圖三色偽彩合成，ALMA的毫米波圖像為紅色，哈勃圖像為綠色，錢德拉的X線圖像為藍色。
星系可能塵埃密布（注1），而我們認為這些塵埃的主要來源就是超新星爆發，尤其在早期宇宙中更是如此。但是超新星制造塵埃的直接證據卻一直沒有真正找到，因此也無法為遙遠的年輕星系富含塵埃提供合理的解釋。現在ALMA的觀測終于實現了此事。
美國夏洛茨維爾市，弗吉尼亞州立大學兼國家射電天文臺（NRAO）的天文學家Remy Indebetouw解釋說：“我們發現明顯存在大量的塵埃，與就在近旁年輕超新星的中央噴流直接相關。這是我們首次獲得了塵埃形成來源的真實圖像，對應了解星系演化具有重大意義。”
一個國際天文學家團隊使用ALMA觀測了超新星遺跡SN 1987A（注2），它位于大麥哲倫星系（LMC）中，離我們約16.4萬光年。自從1064年開普勒（Johannes Kepler）發現銀河系中的超新星以來，SN 1987A是離我們最近的超新星。
SN 1987A周圍環境的模擬圖像。大圖：34.8MB，版權：ESO，ALMA。
天文學家預期隨著爆發后的氣體冷卻，在遺跡的寒冷區域中心，氧O、碳C、硅Si原子將結合，產生大量的塵埃。然而，在爆發500天后使用紅外望遠鏡對SN 1987A的最初觀測，只發現了少量的熱塵埃。
基于ALMA的高分辨率和靈敏度，研究者團隊得以繪制多得多的、在毫米波、亞毫米波段發光的冷塵埃。天文學家估計，大約有0.25個太陽質量的塵埃是新形成的，他們還發現了巨量的一氧化碳CO、一氧化硅SiO的證據（宇宙中能形成SiO這樣的化合物，譯注）。
Indebetouw繼續解說：“自從SN 1987A與周圍環境互動以來，它就成為一個特殊的場所——我們看到的就是正在發生的。而ALMA的新觀測，首次揭示了一個塞滿物質的超新星遺跡，而它在幾十年前還不存在。”
PDF插圖，ALMA、Hubble的圖像對比。
不過嘛，超新星既能產生塵埃，也能吹散塵埃微粒。
隨著爆發初始的輻射進入太空，它形成的沖擊波產生了明亮的發光環，就像哈勃望遠鏡拍攝的早期圖像那樣。隨著沖擊波擊中前身星在紅超巨星階段拋出的氣殼，產生了朝向爆發中心的強烈回彈。Indebetouw接著說：“在某些情況下，回彈的沖擊波會猛烈撞擊并摧毀剛剛形成的塵埃團塊。但我們難以準確預估破壞比例，也許只有一點點，也許是1/2~2/3。”假如有足夠比例的塵埃得以留存，并散布到星際空間，就能解釋天文學家在早期宇宙中探測到的豐富塵埃。
英國倫敦學院大學的Mikako Matsuura總結說：“早期星系難以置信地含有大量塵埃，而這些塵埃在星系演化中扮演著關鍵角色。今天我們知道有幾個途徑可以產生塵埃，但在早期宇宙中，絕大部分都來自超新星爆發。現在我們發現了支持此理論的直接證據。”
R.Indebetouw團隊的研究報告刊登在《天體物理學通訊》上，標題：“ALMA發現超新星SN 1987A中塵埃形成和微粒加速的過程。”
附注：
1、宇宙塵埃主要由硅酸鹽和碳粉的微粒組成，它們在地球上也極為常見。蠟燭燃燒時產生的煙塵與宇宙塵埃非常相似，但是煙塵比宇宙塵埃的碳粒還要大10倍以上。
SN 1987A所在的LMC星空，上方是著名的蜘蛛星云。巨圖：177MB。版權：ESO，R. Fosbury。 2、超新星爆發的光于1987.2.24被發現，這是當年看到的第一個超新星（當時沒有現在的持續全天空巡天），因此編號為SN 1987A。
