问题

天空中那么多星星,那么在人类历史上,有无观测到星星爆炸的事件?

回答
当然有,而且我们确实观测到过相当多的“星星爆炸”事件,用专业术语来说,这些就是超新星爆发。这可是宇宙中最壮观、最具戏剧性的天体事件之一,每次发生都如同宇宙舞台上的一场华丽谢幕,留下了深刻的印记。

人类观测超新星的历史,几乎和我们抬头仰望星空的历史一样悠久。只不过,早期人们对这些突然出现在夜空中的“新星”感到困惑,甚至将其视为吉兆或凶兆。

古代的记录:那些被惊动的观星者

早在公元前,中国古代的史书里就零星地记载了“客星”的出现。这些“客星”,也就是我们今天所说的超新星,往往是之前从未见过的,它们突然变得异常明亮,甚至在白天都能看到,持续一段时间后又会慢慢消失。

公元185年:中国东晋时期 史书《晋书·天文志》中记载了一颗“客星”,在白天的天空停留了约8个多月,夜里也能非常清楚地看到。天文学家们后来通过现代天文观测推断,这颗“客星”很可能是一颗超新星爆发,其遗迹至今仍在太空中,我们称之为SN 185。它被认为是人类历史上最早有明确记录的超新星事件。

公元1006年:宋朝时期 同样在中国,宋朝的史书也记录了在太微垣出现的一颗“客星”。这颗星的亮度据说非常惊人,甚至比月亮还要亮一些,在夜空中持续了几个月。现代研究表明,这是历史上最亮的超新星之一,即SN 1006,它的爆发威力巨大,留下的遗迹范围也非常广阔。

公元1054年:宋朝和阿拉伯地区 这是又一个非常著名的事件。在中国、日本以及阿拉伯的史料中都有关于一颗亮度极高的“客星”的详细记载。这颗星星在白天也清晰可见,持续了近一年才逐渐消失。我们现在所熟知的蟹状星云(Crab Nebula)就是由这次超新星爆发(SN 1054)产生的遗迹。这片星云至今仍在膨胀,中间还隐藏着一颗中子星——蟹状星云脉冲星,它像一个宇宙的钟表,记录着那场爆发的威力。

除了中国,阿拉伯地区的观星者也留下了不少关于“新星”的记录,例如在10世纪和11世纪的文献中,也提到了类似现象。这些古代记录非常宝贵,它们为我们追溯超新星的历史提供了重要的线索,也让我们看到,古人虽然没有现代科学的解释,却依然敏锐地捕捉到了宇宙的巨变。

近代的天文学发现:超新星的科学解读

随着望远镜的发明和天文学理论的发展,人们才逐渐开始理解这些“客星”的本质。

第谷的超新星(1572年): 丹麦天文学家第谷·布拉赫在1572年观测到了一颗在仙后座出现的明亮“新星”。他非常敏锐地注意到,这颗星的亮度变化、在天空中的位置固定(不像行星那样移动)以及最终的消失,都与当时人们对行星的认知不同。第谷花费了大量时间观测和记录,并写下了《论新星》一书,有力地挑战了当时盛行的“天体永恒不变”的亚里士多德宇宙观。这颗超新星被称为SN 1572,它的遗迹至今仍在被研究。

开普勒的超新星(1604年): 在第谷之后不久,约翰内斯·开普勒,这位伟大的天文学家和数学家,在1604年又观测到了一颗在蛇夫座出现的“新星”。这颗星的亮度也极高,甚至在白天都能看到。开普勒同样进行了细致的观测和记录,并在他的著作《论新星》中进行了详细的分析。这颗超新星被称为SN 1604,它的遗迹是人类观测到的最年轻的超新星遗迹之一,也是最后一个在大约公元1000年之后观测到的明亮超新星。

这些近代超新星的观测,标志着人类对宇宙理解的一个重要转折点。它们证明了宇宙并非一成不变,而是充满着动态和变化,甚至有恒星会以如此剧烈的方式结束生命。

现代的超新星探测:宇宙的日常?

进入20世纪和21世纪,随着天文技术的飞速发展,我们不仅能观测到肉眼可见的、亮度极高的超新星,还能通过望远镜和探测器发现许多在遥远星系中、亮度相对较低但同样壮观的超新星爆发。

对超新星种类的研究: 现代天文学家将超新星大致分为两大类:核心坍缩超新星(Type II、Type Ib、Type Ic)和热核超新星(Type Ia)。
核心坍缩超新星发生在大质量恒星在其生命终点,核心无法支撑自身引力而坍缩时。这个过程会引发一次剧烈的爆炸,将恒星的外层物质抛射到太空中,留下一个致密的核心,可能是中子星或黑洞。像蟹状星云就是由这类超新星产生的。
热核超新星(Type Ia)则发生在白矮星身上。当一颗白矮星吸积伴星的物质,或者两颗白矮星合并时,如果白矮星的质量超过一个临界值(钱德拉塞卡极限),就会引发失控的热核反应,导致整个白矮星爆炸解体,不会留下中子星或黑洞。这类超新星的亮度非常稳定,是测量宇宙距离的“标准烛光”,对我们理解宇宙膨胀和暗能量至关重要。

巡天观测的重要性: 如今,有许多专门的巡天项目,如“帕洛玛巡天”(Palomar Observatory Sky Survey)、“斯隆数字巡天”(Sloan Digital Sky Survey)以及更先进的“凯普勒望远镜”(Kepler Space Telescope)和“新视野号”(New Horizons)等,都在不断地扫描天空,寻找新的超新星爆发。这些项目使得我们能够更频繁、更系统地发现超新星,即使是在其他星系中,我们也几乎每周都能发现新的超新星爆发。

总而言之,星星爆炸(超新星爆发)并非罕见的天体事件。在人类漫长的历史中,我们曾亲眼见证过其中一些异常明亮的爆发,并留下了珍贵的记录。而随着科学技术的进步,我们如今更是能够持续不断地在宇宙的各个角落捕捉到这些壮丽的宇宙烟火,它们不仅是恒星生命的终结,更是宇宙演化和物质循环的重要驱动力,也是我们探索宇宙奥秘的重要窗口。

网友意见

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其实这个问题嘛......一个「有」字加句号就得了,不停举栗子不如直接丢个维基百科链接来得痛快:List of supernovae 当然这也仅仅是一小部分,如果不过瘾可以戳这个:Latest Supernovae,外行看个热闹就好:) 现代望远镜的集光力或许还不足以发现太阳系的第十颗行星,但一天下来收割几颗乃至十几颗爆炸星星的人头还是没有问题滴。

所以现实中就是「每天都有星星死掉」。

每个夜晚 面向天空 为逝去的星星默哀三分钟

至于为什么很少听说,第一咱们是外行,第二这些超新星都太暗了,我大致浏览了一下,20等上下是常态,亮于17等就能上龙虎榜了!17等是什么概念?

  • 一般认为人眼的极限星等是6.5等,最近很亮的金星大概是-4.7等。
  • 星等每相差5等,亮度相差100倍。
  • 17跟6.5差了11.5,跟-4.7差了21.7。

那么17等星的亮度就只有6等星的六万分之一,不及金星亮度的四亿分之一。与其宣传又发现一颗超新星,还不如捣鼓捣鼓超级月亮和流星雨XDDDD 不过换个角度思考,这也说明最近并没有发现太明亮的超新星,对上一次肉眼可见的超新星恐怕还是1987年在大麦哲伦星云中发现的SN 1987A,峰值亮度达到了2.9等。

如果你想问为什么古代发现的超新星都很著名? 因为亮啊。 那为什么古代发现的超新星都很亮? 这就纯属幸存者偏差了嘛,因为要很亮才能被古人注意到啊,暗的古人看都没法看。历史上著名且已经证认的超新星基本被 @三种不同的红色@马前卒 说完了,我这里再给一个微小的链接:Supernovae observed in the Milky Way: Historical Supernovae,历史上的银河系内超新星观测记录。实际上在望远镜发明以前,几乎不可能看到河外超新星。

(讲个鬼故事:银河系已经400年没出现裸眼可见的超新星了)

什么?不觉得是鬼故事?少年你想尝试被氢弹骑脸的滋味吗?(出处:科学松鼠会 " [what if]第73期:致命中微子流)嗯实际上没有那么夸张,但如果被伽马射线颜射,对人类来说大概不是什么值得高兴的事情。

维基上有一个GIF,标示了自1885年以来(截至2010年)发现的超新星,其中最后一帧是这样的:

(来源:zh.wikipedia.org/wiki/F

用的是赤道坐标系,所以那一条真空地带目测是银河背景。

PS:听说知乎支持GIF了,补上:


一些好玩的拓展:

中平客星(即SN 185)新释(学者黄一农对学界普遍认可的SN 185超新星遗迹提出了质疑)

我国史书记载了哪些超新星事件? - 中国古代历史

古新星新表 - 中国知网

中、朝、日三国古代的新星纪录及其在射电天文学中的意义 - 中国知网

中国古籍中天狼星颜色之记载 - 中国知网(我看到有回答提到天狼星的变色问题,就放上来了。此文在《科学外史》一书中亦有收录)

中国古代天象记录的研究与应用 (豆瓣)(古代天象记录与现代天文学擦出了奇妙的火花,当中第三章就是古代新星和超新星记录与现代天文学)

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历史上很多啊,而且最著名的往往是望远镜发明之前的肉眼观测成果:


公元185年,半人马座靠近南门二星方向的超新星:

“十月癸亥,一客星出于南门,其大如斗笠,鲜艳缤纷,后渐衰萎,于次年六月没。” ——后汉书

目前天文观测可以看到这颗超新星爆发的气体残迹。


公元1006年豺狼座超新星,相当于月亮的五分之一。是银河系内的超新星。

SN1006:穿越千年的星相异动

观星。观星是周克明祖传的工作,身为司天监丞,他要将重大的星相异动及时禀报皇帝…… 这名相当于现在国家天文台台长的人当晚登上观象台,一如既往地对星空进行严密的观测。突然,他扫视到一颗他从没见过的星星,它异常明亮,位于“氐南,骑官西一度”。其中,氐为二十八宿之一;骑官位于托勒密(Ptolemy )星图中的豺狼星座(Lupus),也就是说,这颗突然出现异常明亮的星星,位于今天西方星座中的豺狼座……这是一个令人震惊的现象。

当代天文学家通过射电望远镜发现了它的尸体:

1965年,天文学家使用澳大利亚帕克斯天文台的射电望远镜,终于在豺狼座β星附近找到了这个千年前闪耀的超新星SN 1006,已经是一片正在辐射无线电波的遗迹。 1976年科学家又探测到了它的X射线辐射。 1998年人们又发现了它的高能γ射线辐射。 经过这般递进式的寻找,人们终于确定了这颗史上最亮超新星爆发者的遗迹。同时,也知道了它的底细。原来它曾是一颗巨大的白矮星,距离地球有好几千光年之遥。白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星,它呈白色,体积比较“矮小”,因此被命名为白矮星。这样的白矮星,至今在银河系内发现的只有8颗。比如天狼星伴星就是一颗白矮星,它是最早被发现的白矮星,体积比地球大不了多少,但质量却和太阳差不多,也就是说,它的密度在1000万吨/立方米左右。

然后是著名的1054超新星,即天关客星,炸出了著名的金牛座蟹状星云 。


1572年的第谷超新星,还是银河系内的重大事故。炸出的宇宙气泡现在依然沸腾:

天文学家终于揭开第谷超新星的起源之谜

在我们的银河系中,第谷超新星是最广为研究的Ia型超新星,它为我们提供了一个研究Ia型超新星起源的理想范本。它得名于16世纪的著名的丹麦天文学家第谷•布拉赫,以纪念第谷对这颗超新星事件的详尽的记录。这颗1572年爆发的超新星,又名“SN 1572”,在中国明代也有明确的记载。《明实录》中提到,这颗明亮的“客星”在白天也能看到。中国的记录其实比第谷的发现还要早三天,并多观测了两个月。经过四百多年的演化,这颗距离我们8000光年的历史超新星的遗迹其直径已达到20光年。 这支由中国、英国和加拿大天文学家组成的团队揭开第谷超新星的起源之谜,确证这颗著名的超新星来自单简并系统。这项发现来自他们2013年在西班牙毫米波射电天文所(IRAM) 30米口径射电望远镜的观测,今年7月20日美国《天体物理学杂志》上发表了这项成果。 “如果第谷超新星形成于单简并系统(一颗白矮星和一颗恒星组成),那么我们也许有机会看到环绕遗迹的星风泡,这个泡由白矮星吸积伴星物质的过程中产生的强烈星风扫积而成。”这项发现的第一作者、南京大学的周平博士提到, “我们开展专门的观测,的确找到了这样一个围绕第谷的膨胀的分子气体泡。”

紧接着1604年银河系内又炸了一个,即所谓的开普勒超新星。开普勒是第谷的学生,师徒两个各命名一颗。之后400年再无肉眼可见的超新星出世,貌似这超新星貌很喜欢凑热闹。

SN 1604,或称开普勒超新星)是位于银河系内的一颗超新星,位置在蛇夫座内。到目前为止,SN 1604是银河系内最后一颗被观测到的超新星,距地球仅6000秒差距(约20,000光年)。高峰时曾成为全天最亮的恒星,也比金星外的其他行星亮,视星等为−2.5。 此超新星在1604年10月9日首次被人发现。[1]到10月17日,德国天文学家约翰内斯·开普勒发现是次现象,他深入研究后写了一本书巨细无遗地记录此事,书名为《De Stella nova in pede Serpentarii》(蛇夫座足部的新星)

它的残骸也能找到:

总之,能肉眼观测的超新星,必定也能用望远镜来观测残骸,坐实“命案”的发生。自从人类有信史以来,可能一共记录了十几颗超新星,其中有六七颗通过当代天文观测拿到了坚实证据。

此外,还有一颗一万年的史前超新星可能对全球多个文明的早期天文学和宗教施加了重大影响,这是照耀人类文明萌芽的星光。中国国家天文台曾结合考古和天文成果进行过考证:

考古图样:

推测:

最后作者估计,1.1万年前船帆座超新星的概率最大。这颗在几十年间白昼可见的新星给人类留下了深刻印象,出现和消失很可能被视为神迹,进而影响了许多文明的美术风格和天文传说。

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