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新研究发现一个“完美球体”,就在银河系中,科学家无法合理解释
魅力科学君

大家好,我是魅力科学君,今天我们要聊的话题是:根据一项近日发布在预印本服务器(arXiv)上的新研究,科学家发现了一个“完美球体”,而关于它的形成机制,科学家无法对其进行合理解释。

根据介绍,这个结构就在银河系之中,是科学家在使用澳大利亚平方公里阵列探路者(ASKAP)进行的“宇宙演化地图”(EMU)巡天时偶然发现的,它在射电波段下清晰可见,呈现为一个近乎完美的球体,所以它被命名为“Teleios”(希腊语中意为完美)。

那么,“Teleios”究竟是什么呢?科学家认为,它应该是一颗恒星在发生超新星爆发后形成的“膨胀气泡”。

简单来讲,超新星爆发被称为已知宇宙中最猛烈的爆炸,在其爆发过程中,会释放出巨大的能量以及大量的物质,它们会强力地撞击并压缩周围的星际介质(主要是气体和尘埃),形成巨大的冲击波,在此之后,这种冲击波会不断向外扩张,将沿途的星际介质向外推动,最终在爆发中心周围形成一个球状的“膨胀气泡”。

看上去这很合理,对不对?然而随着研究的深入,科学家却发现,我们无法用超新星爆发对这个“完美球体”进行合理解释。

需要知道的是,超新星爆发确实可以形成球状的“膨胀气泡”,但这样的形状却持续不了太久,一方面来讲,超新星爆发本身不可能在各个方向上完全对称,另一方面,其附近的星际介质也不可能绝对均匀,这样的情况,就会导致其产生的冲击波的速度和分布在不同方向上有所差异。

随着“膨胀气泡”的不断扩大,这种差异也会越来越明显,当达到一定程度时,“膨胀气泡”就会逐渐破碎和瓦解,并最终形成具备不对称形状的超新星遗迹。

(↑距离我们约6500光年的超新星遗迹——“蟹状星云”,形成于公元1054年的一次超新星爆发)

由于观测条件的限制,科学家目前只能估算出“Teleios”的距离范围:最近的距离约为7175光年,最远则约为25114光年。

在此基础上,科学家根据“Teleios”的视直径估算出,如果它位于最近的距离,其直径就约为46光年,年龄约为1000年,而如果它位于最远的距离,其直径就约为156光年,年龄可超过10000年。

(注:对于同一个物体而言,它放在近处看起来大,放在远处看起来小,而超新星遗迹的大小会随着时间的推移而膨胀,所以其大小的不同也意味着年龄的不同)

科学家指出,即使是按最“年轻”的年龄来看,“Teleios”都不可能在长达千年的时间尺度上,保持一个近乎完美的球体形状,就更不用说万年尺度了。

除此之外,超新星爆发产生的冲击波,会加热周围的星际介质到极高的温度,进而释放出大量的X射线,然而对“Teleios”的观测却显示,它在X射线波段几乎没有任何可探测的信号,这无疑让它的形成机制变得更加扑朔迷离。

那么,“Teleios”有没有可能不是超新星爆发形成的呢?实际上,我们确实不能排除这种可能,但就目前的情况来看,我们并不能确定,宇宙中除了超新星爆发之外,还有哪种自然过程能够形成这样一个“完美球体”。

也正因为如此,“Teleios”的形成机制就成了一个未解的谜团。不过相关的研究仍然在进行之中,期待在未来的日子里,科学家能有更多的发现,进而解开这个谜团。

Teleios (G305.4-2.2) -- the mystery of a perfectly shaped new Galactic supernova remnant,DOI: 10.48550/arxiv.2505.04041

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