超新星殘骸

克卜勒超新星的多波段合成照片

哈勃太空望遠鏡拍攝的蟹狀星雲

超新星殘骸（英語：Supernova remnant，縮寫SNR）是超新星爆發時拋出的物質在向外膨脹的過程中與星際介質相互作用而形成的延展天體，形狀有雲狀、殼狀等，差異很大。截至2006年，已經在銀河系中發現了200餘個超新星殘骸，在大麥雲、小麥雲、M31、M33 等鄰近的河外星系中也有發現。

超新星殘骸的分類

超新星殘骸根據形態，可以大致分為三類：殼層型（S型）、實心型（F型或Plerionic，又稱類蟹狀星雲型）和複合型（C型），三類超新星殘骸中發生的物理過程有很大不同。某些超新星殘骸兼具不同類型的特點，如SS 433所處的超新星殘骸W50（G39.7-2.0），因此在分類上具有很大的不確定性。

• 殼層型超新星殘骸最明顯的特點是具有殼層結構，中央沒有緻密天體的輻射源。這一類在已發現的超新星殘骸中佔到80%以上。著名的第谷超新星（SN 1572）、克卜勒超新星（SN 1604）、SN 1006的遺蹟都屬於此類型。其殼層結構反映了超新星爆發時拋射出的物質與周圍星際介質的相互作用。其光譜在X射線和光學波段大多具有熱輻射的形式，在無線電波段表現為非熱冪率譜。

• 實心型超新星殘骸，又稱類蟹狀星雲型，其原型是著名的蟹狀星雲。這一類超新星殘骸沒有殼層結構，中央具有緻密天體提供能量，其光譜在X射線和無線電波段上均表現為非熱冪率譜，是相對論性電子的同步輻射產生的。在20世紀70年代以前，這類超新星殘骸只發現了蟹狀星雲一個，70年代以後陸續發現3C58等也屬於此類型。

• 複合型超新星殘骸結合了殼層型和實心型的特點，既具有提供能量的中央緻密天體，又具有拋射物與星際介質作用形成的殼層結構，典型的天體是船帆座超新星殘骸。這一類超新星殘骸又可以分為熱型和實心型兩類，熱型在無線電波段表現為殼層狀，在X射線波段表現為實心狀；實心型在無線電和X射線波段都表現為實心形態。

超新星殘骸的演化

實心型和複合型超新星殘骸都可以視作是由Ⅱ型超新星爆發產生的，其中心緻密源是引力塌縮形成的，外部是否存在殼層主要取決於星際介質的密度。觀測發現，第谷超新星殘骸和克卜勒超新星殼層里都具有很強的中性氫巴耳末線系，證明它們是由Ⅰa型超新星爆發，即白矮星的熱核爆炸產生的。

超新星殘骸的演化涉及到的過程非常複雜，還沒有嚴格和普遍適用的理論模型。