业余天文学家发现穿越面纱超新星遗迹的铅笔状细气体痕迹
特色图像： [东面纱星云（NGC 6992）的深场Hα图像，显示出细长的痕迹状结构；图片来源：D. Martinez-Delgado 等人]
一条穿越面纱超新星遗迹的狭窄、完美准直的发光气体痕迹已在深场业余天文图像中被发现，这一特征极其微妙，以至于在专业数据中十多年来都未被注意到。
这项发现于6月25日发布在arXiv预印本服务器上，最初是在斯坦·沃森天文台使用43厘米Planewave CDK望远镜拍摄的深场窄带Hα图像中发现的。一经识别，该特征在跨越过去20年的十几幅公开业余和专业图像中得到了确认，排除了任何仪器伪影的可能性。
该结构是一条极其狭窄的气态纤维，宽度仅为1.63角秒，在面纱星云约2,400光年的估计距离处约为1,200天文单位。它仅在Hα发射（激发氢原子发出的红光）中可见，在电离硫发射或可见连续光中没有可探测的对应体。在其可见长度上，这条痕迹保持着几乎恒定的亮度和宽度。
什么是面纱星云？
面纱星云，也称为天鹅座环，是天空中最明亮、研究最充分的超新星遗迹之一。它位于天鹅座，距离大约2,400光年，是一颗在8,000至20,000年前爆炸的大质量恒星的膨胀碎片云。据估计，这颗前身恒星的质量约为太阳的20倍。
该遗迹跨度约110光年，在天空中角大小约3度，大约是满月直径的六倍。在黑暗的天空下，通过双筒望远镜可见，是业余天文摄影师的喜爱目标，他们用窄带图像捕捉其精细的纤维状结构。
这项新研究发现的特征穿越面纱的东部区域（称为NGC 6992），该区域形成了遗迹明亮的东部弧线。
它是什么？
论文考虑了几种可能的解释。来自年轻恒星的赫比格-哈罗喷流被排除：两端都没有驱动喷流的年轻恒星源，并且该特征没有显示出可探测的硫发射，而硫发射是典型HH天体的标志。来自高速恒星天体（如速逃星或中子星）的尾流被认为不太可能，因为预期的弓形激波结构不存在，并且在痕迹的两端都没有识别出恒星驱动源。
首选的解释是，这条痕迹是与天鹅座环本身相关的巴耳末主导的非辐射激波。当超新星遗迹的爆炸波在低密度环境中以超过每秒200公里的极高速度遇到致密物质层或磁结构时，就会产生这些激波。受激气体不会辐射冷却，其发射由通过碰撞激发和电荷交换产生的氢的巴耳末线主导，弱或不存在如面纱星云较亮纤维中占主导的硫发射等禁线。
该特征的极端准直，，比面纱星云中任何已知纤维都细，，可以通过激波在扫过薄物质片或沿着磁通量管时几乎以边缘视角观测来解释。
专业与业余合作在行动
这项发现是现代天文学中专业与业余合作的显著例子。第一作者是西班牙阿拉贡宇宙物理研究中心的David Martinez-Delgado，他在使用小型望远镜进行开创性超深场成像方面有着长期的记录。他此前曾使用业余级设备发现了邻近星系周围的恒星潮汐流和矮星系候选体。
研究团队包括来自西班牙研究机构的专业天文学家，以及来自德国、美国、意大利、俄罗斯、奥地利和塞浦路斯的经验丰富的业余天文摄影师。该特征在Vucetic及其合作者于2023年发表的专业数据中已经存在但未被识别，这意味着它被专业天文学家忽略了，而是由一位业余天文学家通过对深场Hα图像的仔细检查首次发现。
后续观测使用2.1米弗劳恩霍夫·文德尔施泰因望远镜进行，使用Hα、硫和宽带滤光片来确认该特征的不寻常性质。分析使用了一种最初为研究河外星系恒星潮汐流而开发的专用模型拟合代码，首次适用于银河系超新星遗迹。
下一步计划
研究团队计划进行更深的Hα和硫比率测量以最终确认激波机制，进行自行测量以检测非辐射激波预测的每年0.06至0.15角秒的运动，以及进行光谱测量以测量Hα线的宽窄分量，这将揭示每秒数百公里的速度。
如果确认为巴耳末主导激波，该特征将代表在演化超新星遗迹中观测到的最纯净的罕见现象之一，也是现代业余设备在指向夜空中一些研究最充分的天体时所能揭示的事物的证明。
婷 翻译