秋夜，天鹅座正从头顶掠过。你抬头，会看到银河里有一段细长的发光弧线，像一把倒挂的扫帚。古人给它取名“女巫扫帚”。但它不是扫帚，甚至不是通常意义上的“星云”——它是一颗恒星爆炸后，激波扫过星际气体留下的残骸，而且这把“扫帚”还在以约每秒170公里的速度扩张。
一句话：它是恒星爆炸的“水波边缘”
女巫扫帚星云（NGC 6960）是面纱星云西侧的一部分。面纱星云是一处超新星遗迹（大质量恒星爆炸后抛出的气体壳层）。你可以把它想成往池塘里扔一块石头：水波向外扩散，遇到水面漂浮的油花和落叶，会把它们推挤成细丝，边缘被光照亮。这里的“水波”是激波（超新星爆发向外推的高速气体层，类似爆炸产生的冲击波），“油花”是星际气体。观测证实，望远镜照片里能看到氧、硫等元素发出的细丝；理论预言，这些细丝来自激波与密度不均匀的星际物质相互作用。
为什么像一把扫帚？
扫帚的“毛”不是真的毛。激波扫过星际气体时，密度高的区域被压缩、加热、电离（原子失去电子，气体因此发光），密度低的区域被更快扫过。于是气体被拉成一条条发光的丝，聚在一起就像扫帚。整个面纱星云的视直径约3度，相当于6个满月并排；这把扫帚部分长度约1度多，差不多两个多满月并排。它旁边有一颗较亮的恒星天鹅座52，在照片里常像扫帚柄上的一颗钉子。假说推测，这些丝状结构的细节可能与星际介质的湍流有关，目前尚无定论。
想亲眼看见它？先别急
女巫扫帚星云表面亮度很低，肉眼看不到。它的光被摊薄到几个满月的面积上，需要大口径望远镜配合窄带滤镜（只让特定波长光通过的滤镜），或者在暗夜用长曝光摄影。它位于天鹅座，靠近天鹅座52星。天文摄影里，它常以红蓝交织的细丝出现。观测证实，业余天文摄影师在良好条件下能拍到它的主体；但它的精确距离和爆发年代，不同测量给出的结果略有差异，目前尚无定论。距离估计约2400光年，年龄估计约1万到2万年。
它和你有什么关系？
超新星爆发把恒星制造的重元素抛回星际空间。你身体里的氧、硫等元素，有一部分就来自这类爆发。观测证实，女巫扫帚的光谱里能检测到这些元素的发射线；理论预言，超新星遗迹会为下一代恒星和行星提供原料。至于这处遗迹对周围星际介质的长期影响，仍在研究中，目前尚无定论。
下次秋夜再看到天鹅座那缕弧线，你会知道：它不是女巫的扫帚，而是一颗恒星留下的“遗言”。当它爆炸时，地球上还没有人类文明；那么，如果未来某颗近邻超新星爆发，我们的夜空会变成什么样子？
延伸阅读
- 书籍：《宇宙》——卡尔·萨根著，其中超新星与元素来源的章节可作背景阅读。
- 纪录片：《宇宙时空之旅》（Cosmos: A Spacetime Odyssey，2014），涉及恒星演化与超新星。
- 网站：NASA每日一天文图（apod.nasa.gov），可检索面纱星云与NGC 6960的公开图像。