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蟹状星云被发现的历史

大概在7500年前,由于耗尽了可用的能量,一颗距离地球有6千多光年的大质量恒星寿终正寝,发生了超新星爆炸。这次爆发事件产生的可见光经过近6500年的传播后到达地球,并被当时的人们记录了下来。其爆发残骸又经过了约1000年的演化,形成了我们今天所看到的“蟹状星云”,即本文的主角、高能天文的标准烛光、也是被天文学家广为研究的天

我国北宋时期,仁宗至和元年五月己丑(即公元105474日)的黎明前后,开封司天监的观察者发现,在东方的天关(即金牛座ζ)附近突然出现了一颗明亮的大星,其亮度比金星还要亮几倍,仅次于太阳和月亮(图2)。约23天后其亮度开始变弱,至消失不见持续了约两年的时间。由于出现在天关附近,宋代的天文学家称其为“天关客星”,且司天监官员杨惟德向朝廷报告了此事。同时一些史学家也将其记录到史书中,目前能在《宋史·天文志-第九》、《宋史·仁宗本纪》、《宋会要》、《续资治通鉴》中找到相关记载。如《宋会要》中记载:“嘉祐元年三月,司天监言:‘客星没,客去之兆也’。初,至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日”

同一时期,其他国家、地区的天文学家也观察到了这一现象,比如日本和阿拉伯的古书中就明确记载了这一事件。而美国西南部的原住民也可能记录下来了这一奇异的天文现象。在中国司天监的观察者进行观测的第二天,在新发现的这个明亮天体(也就是现在所说的蟹状星云)附近可以看到新月形月亮。历史学家认为在美国新墨西哥州查科峡谷发现的某些象形文字可能描述了对这一事件的观察

得益于天文望远镜的发明,天关客星在消失了几百年后,换了一种姿态再次出现在人们的视野。1731年,英国医生、天文爱好者拜维斯(Bevis)首先在“天关客星”的方位发现了一团气体云。随后的一两百年间,有不少天文学家和爱好者都对这团气体云进行了大量观测。如法国天文学家、彗星爱好者查尔斯·梅西耶(Charles Messier)还把它编制到了他的“星云星团表”中,编号为M11844Rosse用口径为0.9米的望远镜观测了这团气体并绘制了如下的图形(图5)。因为这团气体看起来像螃蟹(Crab),Rosse又把它称作蟹状星云,这也是这个星云名字的由来。

当时大家都还没有把这团气体云和天关客星联系起来。直到1928年,美国天文学家哈勃(Hubble)提出蟹状星云是超新星爆发之后形成的,并基于前人的观测资料,计算出蟹状星云的年龄在900年左右[2]。这和公元1054年天关客星出现的时间非常接近,这样蟹状星云和天关客星才被人们联系了起来。1942年,荷兰天文学家奥尔特(Oort)和其学生发表了两篇论文,论证了蟹状星云就是1054年超新星爆发后形成的[34]

今天人们已普遍接受蟹状星云就是天关客星的残骸,成为9个历史上有记载的超新星的遗迹之一。也正因为如此,再加上它自身在电磁波的各个波段都有很强的辐射,天文学家在各个波段对蟹状星云进行了大量的观测研究。

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