哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的兩張行星狀星云新圖像，展示了哈勃望遠(yuǎn)鏡驚人的成像能力。這些圖像描繪了兩個(gè)年輕的行星狀星云，NGC6302（蝴蝶星云）和NGC7027。

這兩個(gè)星云都是已知的塵埃行星狀星云之一，都含有異常大量的氣體，這使得它們成為一組研究人員平行研究的有趣對(duì)象。作為核聚變引擎，大多數(shù)恒星都過著數(shù)億到數(shù)十億年的平靜生活。

但在生命接近尾聲時(shí)，它們可能會(huì)變成瘋狂的旋渦，噴出外殼和熾熱氣體。天文學(xué)家用哈勃望遠(yuǎn)鏡剖析了這兩個(gè)行星狀星云中發(fā)生如此瘋狂的煙花。研究人員發(fā)現(xiàn)，每個(gè)星云中心恒星噴出的射流和氣泡具有前所未有的復(fù)雜性和快速變化，哈勃望遠(yuǎn)鏡幫助研究人員在理解這種混亂背后的機(jī)制方面取得一致。哈勃太空望遠(yuǎn)鏡以前曾拍攝過這些天體的圖像，但多年來(lái)從未用廣角相機(jī)3號(hào)儀器在其全波長(zhǎng)范圍內(nèi)拍攝過，即在近紫外光到近紅外光下進(jìn)行觀測(cè)。

這些新的多波長(zhǎng)哈勃觀測(cè)提供了迄今為止對(duì)這兩個(gè)壯觀星云最全面的觀察。新的哈勃圖像，生動(dòng)地揭示了這兩個(gè)星云是如何在極短的時(shí)間尺度上分裂，這讓天文學(xué)家們能夠看到過去幾十年的變化。特別值得一提的是，哈勃對(duì)每個(gè)星云的多波長(zhǎng)圖像正在幫助研究人員追蹤它們中沖擊波的歷史。這類激波通常是在新的、快速恒星風(fēng)猛烈撞擊并掃過恒星在噴出膨脹較慢的氣體和塵埃時(shí)產(chǎn)生，產(chǎn)生了具有清晰壁面的氣泡狀空腔。

在每個(gè)星云中心都有兩顆恒星圍繞著彼此旋轉(zhuǎn)，這種中心“動(dòng)態(tài)二人組”證據(jù)來(lái)自這些星云奇特的形狀。每一個(gè)都有“收緊”、塵土飛揚(yáng)的腰部和流出，以及其他更復(fù)雜的對(duì)稱圖案。在行星狀星云中產(chǎn)生這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要理論是：這顆質(zhì)量下降的恒星，是雙星系統(tǒng)中兩顆恒星中的一顆，這兩顆恒星彼此之間的軌道足夠近，以至于它們最終相互作用，在其中一顆或兩顆恒星周圍產(chǎn)生了一個(gè)氣盤。

然后，圓盤發(fā)射噴流，使向極性方向流出的氣體葉膨脹。另一種相關(guān)的流行假設(shè)是：這對(duì)恒星中較小的那顆恒星可能會(huì)與其膨脹、演化更快的恒星伴侶合并。這種非常短暫的“共同包絡(luò)”雙星結(jié)構(gòu)還可以產(chǎn)生抖動(dòng)的噴流，形成行星狀星云中常見的標(biāo)志性兩極外流。然而，這些行星狀星云中的可疑伴星尚未被直接觀測(cè)到。研究人員認(rèn)為，這可能是因?yàn)檫@些伴星緊挨著或者已經(jīng)被更大更亮的紅巨星吞沒了。

NGC6302俗稱蝴蝶星云，在圖像中顯示出一個(gè)明顯的S形圖案，呈橙紅色。想象一下，一個(gè)草坪灑水器瘋狂旋轉(zhuǎn)，噴出兩條S形的溪流。在這種情況下，它不是空氣中的水，而是一顆恒星高速吹出的氣體。而“S”只有在被哈勃相機(jī)濾光片捕捉到時(shí)才會(huì)出現(xiàn)，該濾光片記錄了單個(gè)電離鐵原子的近紅外發(fā)射。這種鐵的發(fā)射表明，在活動(dòng)星系核和超新星遺跡中，最常見的是慢風(fēng)和快風(fēng)之間的能量碰撞。西雅圖華盛頓大學(xué)的研究小組成員布魯斯·巴利克解釋說(shuō)：

這在行星狀星云中非常罕見，重要的是，鐵發(fā)射圖像顯示，快速、離軸的風(fēng)像海嘯一樣深入星云，抹去了它們路徑上以前的成團(tuán)，只留下了長(zhǎng)長(zhǎng)的碎片尾巴。NGC7027類似于寶石蟲的圖像表明，幾個(gè)世紀(jì)以來(lái)，它一直在以安靜、球狀對(duì)稱的或可能是螺旋形的模式緩慢地膨脹其質(zhì)量，知道現(xiàn)在有些東西在中心出了問題，產(chǎn)生了一個(gè)新的三葉草圖案，物質(zhì)和氣體塵埃從特定的方向射出。

博科園｜研究/來(lái)自：?歐空局/哈勃信息中心

研究發(fā)表期刊《Galaxies》

DOI: 10.3390/galaxies8020049

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