2月23日,智利的拉斯 · 坎帕那斯天文台的天文学家希尔顿在观察星空照片时,感到异常几小时前由天文台的小型望远镜拍摄的底片上,已知的大星云模糊的光迹中有一个从未出现过的亮点。希尔顿说:“我花了三个多小时试图解释这现象,最终我认为这只能是颗超新星。”

超新星一般指一颗巨大恒星灭亡前的猛烈爆炸,致使其亮度在数周内超过太阳几亿倍。这次发现的超新星,位于大麦哲伦星系,是我们银河系的边缘,离地球约有17万光年。

尽管距地球如此之远,以天文学标准来说,好几周内它仍是星空中最亮的一颗星。在这期间,整个南半球直至夏威夷群岛那么北的地方都能清楚地观察到它。

这是自1604年和1885年可见超新星后的一颗最亮的超新星。芝加哥大学的天文学家阿悤特说:“这很可能是自1604年来天文学上最重要的事件,它将给我们提供恒星和星系如何演化的大量丰富资料。”

1885年的超新星产生在仙女座星系,距地球约200多万光年。1604年的超新星仅离地球3万光年。其他肉眼可见的超新星中还有被中国天文学家于公元185年记录下的客星,1054年爆发的一颗超新星至今仍在扩散其星气云,目前我们称它为巨蟹座星云。

希尔顿认识到自己发现的重要性,他立刻致电给设在剑桥哈佛大学的国际天文学会通讯机构。这个世界性的情报交换所主要是宣告关于彗星、小行星及其他天外过客信息的。据通讯机构负责人B · 马斯顿说,希尔顿是第一个报告说发现超新星的,但新西兰的业余天文爱好者A · 琼恩在当天晚上也发现了它。最终国际天文学会通讯机构电告全世界150个有关研究机构,宣布命名这超新星为1987A。

目前,正如加州大学天文学家S · 伍斯利所说,“每个人都在用某种仪器观察它”。南半球的每部光学望远镜都在寻找它。日本发射了一颗太阳神卫星,用来探测它发出的X射线及它强烈爆发时出现的能量极强的γ射线。另一艘叫做国际紫外线探测器的宇宙飞船,也在观测它爆发时的紫外线辐射。它爆发'时的喷射速度达到了3600万英里/小时。尽管它已开始冷却,仍达到了约有10亿个太阳那样的亮度。

爆发两周后,1987A的温度已由爆发时的1万摄氏度降到6千摄氏度,与太阳表面温度相仿,爆发时由于内部温度骤然上升到数十亿度,组成星体的各成分如硅、硫、铂等都被抛射到宇宙空间,形成气云,生成新的恒星或行星。事实上,除了氢,地球上的大多数元素都是在某个星体爆发成超新星时形成的。伍斯利说:“我们骨骼中的钙,红血球中的铁,以及我们呼吸的氧气,归根结底都是来源于这样的一次超新星爆发。”

天文学家关心的首要问题是,1987A属于哪一类超新星?目前有两类超新星爆发类型:类型Ⅱ是一个大质量的恒星耗尽了它的燃料,在自身的重力下崩溃。当组成星体的物质从所有方向收缩到它的中心时,内部压力的增加将使它迸发出巨大能量,直至爆炸而使它的最外层迸裂。类型Ⅰ是一种双星系统,其中一颗是密度较大的白矮星,它引力极强,当它与附近的星体靠近时,产生强大引力,当达到爆发的临界质量的1.4倍时,就产生了超新星爆发。

天文学家认为1987A属于类型Ⅱ。在老星图上,超新星爆炸前的位置是一颗叫做SK-69202的恒星。但它是一颗兰色巨星,而不是按照天文学理论所说爆炸前应是红色巨星。他们试图寻找那未发现的红色巨星。阿恩特说:“这里有不少疑团,我们仅有的超新星的零星数据,不足以解释各种设想。”

6月份,拥有700个成员的美国天文学会在温哥华举行了会议,研究有关超新星的许多新情况,交换各自的看法、其中有:

产生超新星1987A的原来那个星体,被认定为是SK-69202,一颗蓝色巨星,它的位置与超新星刚好吻合。但为什么这颗星体会在它生命中途发生如此猛烈的崩溃呢?按照理论,仅当星体外壳空气由蓝转红,变成红色巨星时才会产生超新星。科学家们假设SK-69202与大星云中其他星体相比,含有的金属较少,因此它闪跃着蓝光而不是红光,实际上它已快到了热核爆炸的临界点。

1987A有着不寻常的发光型式,科学家说,它不像其他我们曾见过的超新星。通常超新星发射的光一开始极强,然后逐渐减弱。但1987A的光辐射却是慢慢增强,达到稳定后再增强,5月22日光度达到最大值,很容易用肉眼看见,自此后它又逐渐变暗。加州大学S · 伍斯利对此提出的解释是1987A云层中的放射性元素正在衰变而发出亮度。如果他的观点正确,今年夏天就会显示出钴56衰变发射的γ射线,而普林斯顿的天体物理学家J · 沃斯特克提出另一更基本的解释是:爆炸时形成1987A中心部分的中子星已经变为一个快速旋转的脉冲星。脉冲星不断辐射能量照亮周围的爆炸碎片。

比大麦哲伦星云原来星亮100倍的超新星有着许多令人困惑的现象,哈佛大学和伦敦帝国学院的科学家用一种光斑干涉仪,将从望远镜观察的数据输送给计算扒,结果显示出一幅使人眼花缭乱的画面。科罗拉多大学的理查德 · 麦克雷说:“我们将继续进行研究,大自然要比天文学家们更富有想象力。”

这次使我们有机会查明超新星的来龙去脉,来证实超新星爆发的理论,了解星系是怎样演变的,因此天文学家都非常激动。伍斯利说:“这真像过圣诞节一样,我们已经等了它383年了。”

[Time,1987年3月9日、6月29日]