港大太空實驗室憑新光譜線索 確認SN1181超新星爆發遺蹟

公元1181年夏天的一個晚上，一顆超新星的誕生，劃破了寧靜夜空，其異常閃爍的光芒，震撼了古代中國及日本的東方天文學家。時為南宋孝宗年間，《宋史·天文志》對這顆「客星」如此記載：「淳熙八年六月己巳，出奎宿，犯傳舍星，至明年正月癸酉，凡一百八十五日始滅。」從1181年8月6日到1182年的2月6日，隨着這顆閃耀了185天的「客星」的消逝，它爆炸後所產生和留下的遺蹟一直未被鑑定，為後世留下了一個超過840年未解的天文學謎題。

不過，有關問題至今終迎來突破，香港大學太空實驗室總監、物理學系教授柏坤霆（Quentin Parker）領導的國際研究團隊，憑着新的光譜線索，早前成功確認銀河系中最熱恒星之一的柏星及其周邊星雲Pa30，就是後來被稱為SN1181超新星事件的對應天體，為該顆近千年來唯一沒有被鑑別的超新星的起源，揭開了神秘面紗。◆香港文匯報記者 鍾健文

超新星（Supernova），通常來自恒星死亡前的大爆炸，從地球看來，其光度會突然大增數百萬乃至數十億倍，甚至肉眼可見，隨後數個月慢慢暗淡下來。它們在星空中乍現後消失，如同客人短暫來訪一般，在古代中國稱之為「客星」。

古代文獻屢載 日本亦有提及

自東漢時期記載人類發現的第一顆超新星以來，古代中國對超新星歷史事件有最為豐富的紀錄。有關1181年的超新星，中國有多處歷史文獻有紀錄，包括《金史·天文志》寫道：「大定二十一年六月甲戌，客星見於華蓋，凡一百五十有六日滅」；至於日本的《明月記》亦記述「養和元年六月廿五日庚午，客星出北方，近王良，守傳舍」，這些都表明這顆超新星出現在中國古代二十八宿「奎宿」方位，於「傳舍」、「華蓋」、「王良」等星官附近，即對應現今的仙后座。

就歷史上觀察到超新星事件，現代科學家積極嘗試結合先進科技進行追蹤，但SN1181是過去千年來唯一長期未被確認出可靠源頭的一顆。柏坤霆近日接受香港文匯報專訪時介紹，此前天文學界曾把3C58星雲視作SN1181的候選爆發遺蹟，但經過近二十多年的詳細無線電觀測數據表明，3C58星雲的年齡長達7,000年，與SN1181爆發時間相差6,000多年，令SN1181的起源再次成疑。

柏坤霆提到，團隊本身專注研究的主題是Pa30星雲和柏星，恰巧它們在太空中的恒星方位與中國和日本關於客星的記載相符，其誤差只在3.5度的可能範圍內。而在一次機緣巧合下，團隊成員對Pa30星雲的氣體進行了詳細光譜觀測及分析，並發現「極不尋常的發射線光譜」，成功與SN1181聯繫起來。

該研究的第一作者、港大博士後研究員Andreas Ritter補充，他們從光譜數據計算所得，Pa30星雲以每秒約1,100公里的極端速度膨脹，由此反推算出它年齡約略少於一千年，與SN1181脗合；而Pa30星雲和柏星被認為是兩個白矮星合併的結果，這會產生一種較典型超新星為暗的罕見Iax型超新星，是次研究也為此觀點提供了新的支持。

他總結說，綜合年齡、位置、亮度和持續可見度的紀錄，有充足理據顯示Pa30星雲和柏星的確就是SN1181的對應遺蹟。有關成果早前已發表於著名天體物理學雜誌《天文物理期刊》。

榮幸在港鑑別中國「客星」

對於成功破解了逾八個世紀天文學謎題，柏坤霆笑指：「科學是很有趣的，它除了靠堅韌、洞察力和直覺，有時候也需要些運氣和偶然性。」他又說，對於港大能在今次由英國、法國、西班牙和匈牙利等地專家組成的團隊中發揮主要角色和作用感自豪，「尤其這是一顆中國的『客星』，而我們十分榮幸能夠在香港，把這顆近千年來唯一沒有被鑑別的超新星，與它的歷史遺蹟聯繫起來，這是一個令人興奮和有趣的故事。」