34年了，这颗17万光年外的超新星，终于被我们找到了

1987年2月24日，在距离地球17万光年的大麦哲伦星系，突然出现了一个明亮的光点。科学家们十分兴奋，这是最近400多年时间里第一颗肉眼可见的超新星，也是人类利用望远镜观测宇宙以来的第一颗超新星，它就是SN 1987A。

全世界的望远镜都对准了它。尽管没有办法捕捉到第一现场，但是科学家们仍然可以尝试观测超新星遗迹形成的过程，以及爆发后形成的新天体。根据现有理论，这里应该有一颗中子星。

（图片说明：超新星SN 1987A）

奇怪的是，尽管超新星遗迹不断地膨胀，科学家们却始终没有找到其中的中子星，仿佛它灰飞烟灭了一般。

来自意大利巴勒莫大学的天文学家Emanuele Greco表示：“34年了，在此期间天文学家们始终致力于对SN 1987A的碎片进行筛查，希望能够找到我们认为残留在那里的中子星。此前已经有过很多线索，但最终它们指向的都是死胡同。不过我们相信，最近这一次的研究成果将改变这一切。”

根据现有的理论，当恒星爆发为超新星时，内核会迅速坍缩，形成一颗致密的中子星（也可能是黑洞）。中子星的密度非常惊人，超过太阳1.4倍的质量被压缩到仅仅10公里的星体内，以至于每立方厘米的物质就重达1亿吨！

（图片说明：中子星）

在中子星中，还有一类非常特殊，它们拥有着极高的自转速度，并且被高度磁化，这也就是所谓的脉冲星。脉冲星可以向宇宙中发射出强大的脉冲信号，这种信号随着脉冲星的自转而旋转，因此脉冲星又被称为宇宙中的灯塔。有时候，脉冲星还会从表面吹出强大的风，其速度甚至可以接近光速，这种伴随着高能带电粒子和强大磁场的风，又被称为脉冲风星云。

不论是普通的中子星还是极速自转的脉冲星，都是宇宙中非常极端的天体，科学家们在实验室是无法制造的，因此只能在宇宙中进行寻找和研究。而SN 1987A的爆发，意味着这里极有可能存在着迄今为止人类发现的最年轻中子星，因此科学家们想不关注都难。

可问题在于，它在哪呢？

（图片说明：脉冲星）

最近，凭借着世界上最强大的几台望远镜的联合工作——钱德拉X射线望远镜、核光谱望远镜阵列（NuSTAR）以及阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）的强强联手，科学家们似乎终于找到了这颗躲在黑暗处的中子星。

在钱德拉和NuSTAR的数据中，Greco的团队发现了SN 1987A爆发出来的物质与周围物质碰撞时产生的低能X射线，并且利用NuSTAR检测到了高能X射线。这令他们非常兴奋，因为这种高能X射线很有可能就是脉冲风星云的证据，也就是脉冲星的证据。

不过，高能X射线也可能有别的来源，那就是被冲击波加速到高能的粒子，而这是不需要脉冲星存在的。因此，研究人员需要排除这个可能，或者找到更多脉冲风星云的证据。

根据科学家们在2012年到2014年的观测，这里的高能X射线始终保持着稳定的亮度，同时澳大利亚望远镜致密阵列观测到的无线电发射有所增加，这明显是不符合冲击波加速粒子的模型。

（图片说明：SN 1987A所在的位置）

而且NuSTAR观测到电子的最高能量，如果是通过冲击波加速的话，理论上需要400年的时间，而SN 1987A形成了仅仅34年，也是不符合冲击波的模型的。总之，冲击波的可能性基本被排除了。

可是，长期没有观测到这里应该存在的脉冲星，是否意味着还有另一种可能呢？

同样来自巴勒莫大学的天文学家Marco Miceli介绍：“天文学家们也一直有一个好奇，它是否没有足够的时间变成脉冲星，甚至是直接形成了一个黑洞。数十年以来，这始终是个悬而未决的谜题。”接下来，他又说道：“值得庆幸的是，我们已经给这个结果带来了新的消息。”

（图片说明：SN 1987A中超新星的艺术图）

不仅如此，科学家们在2020年利用ALMA对SN 1987A进行观测时，在毫米波段也发现了脉冲风星云可能存在的证据，与钱德拉以及NuSTAR的观测结果相互呼应。两个波段的观测虽然都有其他解释，但在脉冲风星云这种可能性的重合，更加提高了这个可能性，让科学家们相信这里存在着一颗脉冲星。

对于天文学家们来说，SN 1987A具有着非常重要的意义，它可以带我们观测到中子星最早期的演化历程，这非常重要。

来自于意大利国家天体物理学研究所（INAF）巴勒莫天文台的天文学家Salvatore Orlando也参与了本次研究，他告诉我们：“从一颗中子星刚刚出生开始就进行观测，是前所未有的尝试，这或将成为一生之中都难得一遇的对脉冲星婴儿进行研究的绝佳机会！”

目前来说，SN 1987A的最核心区域仍然被浓密的气体和尘埃所包裹，因此科学家们仍然不能看到其中脉冲星的本体，只能通过计算机模拟的方式来推测这些物质在不同的能量情况下是怎样吸收X射线的，借此来更好地分析X射线光谱所暗示的信息，进而推测出核心区域内有怎样的光谱。

不过，研究人员也指出：他们观测到的高能X射线到底是不是来自于脉冲风星云，目前还有待验证。如果接下来的观测中科学家能够发现高能X射线伴随着射电波一同增加，那么将是对脉冲风星云的一种挑战；反之，如果高能X射线是减少的，那么将印证科学家的观点，也就意味着我们极有可能真的发现了这颗脉冲星。

另外，大约在10年以后，我们可能就会获得直接观测到脉冲星的机会。随着超新星爆发的物质逐渐消散到宇宙空间，它们对于脉冲信号的遮挡作用逐渐褪去，也将让我们有机会看到这颗犹抱琵琶半遮面的中子星。

一颗脉冲星如何从婴儿时期逐渐成熟、一直在宇宙中流浪下去，这个谜题或将在10年内逐渐揭晓。