哈勃太空望遠鏡拍攝的兩張行星狀星云新圖像，展示了哈勃望遠鏡驚人的成像能力。這些圖像描繪了兩個年輕的行星狀星云，NGC6302（蝴蝶星云）和NGC7027。這兩個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，它們可能會變成瘋狂的旋渦，噴出外殼和熾熱氣體。天文學家用哈勃望遠鏡剖析了這兩個行星狀星云中發(fā)生如此瘋狂的煙花。研究人員發(fā)現(xiàn)，每個星云中心恒星噴出的射流和氣泡具有前所未有的復雜性和快速變化，哈勃望遠鏡幫助研究人員在理解這種混亂背后的機制方面取得一致。哈勃太空望遠鏡以前曾拍攝過這些天體的圖像，但多年來從未用廣角相機3號儀器在其全波長范圍內(nèi)拍攝過，即在近紫外光到近紅外光下進行觀測。

這些新的多波長哈勃觀測提供了迄今為止對這兩個壯觀星云最全面的觀察。新的哈勃圖像，生動地揭示了這兩個星云是如何在極短的時間尺度上分裂，這讓天文學家們能夠看到過去幾十年的變化。特別值得一提的是，哈勃對每個星云的多波長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、快速恒星風猛烈撞擊并掃過恒星在噴出膨脹較慢的氣體和塵埃時產(chǎn)生，產(chǎn)生了具有清晰壁面的氣泡狀空腔。

在每個星云中心都有兩顆恒星圍繞著彼此旋轉(zhuǎn)，這種中心“動態(tài)二人組”證據(jù)來自這些星云奇特的形狀。每一個都有“收緊”、塵土飛揚的腰部和流出，以及其他更復雜的對稱圖案。在行星狀星云中產(chǎn)生這種結(jié)構(gòu)的一個主要理論是：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：這對恒星中較小的那顆恒星可能會與其膨脹、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)生抖動的噴流，形成行星狀星云中常見的標志性兩極外流。然而，這些行星狀星云中的可疑伴星尚未被直接觀測到。研究人員認為，這可能是因為這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明顯的S形圖案，呈橙紅色。想象一下，一個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”只有在被哈勃相機濾光片捕捉到時才會出現(xiàn)，該濾光片記錄了單個電離鐵原子的近紅外發(fā)射。這種鐵的發(fā)射表明，在活動星系核和超新星遺跡中，最常見的是慢風和快風之間的能量碰撞。西雅圖華盛頓大學的研究小組成員布魯斯·巴利克解釋說：

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、離軸的風像海嘯一樣深入星云，抹去了它們路徑上以前的成團，只留下了長長的碎片尾巴。NGC7027類似于寶石蟲的圖像表明，幾個世紀以來，它一直在以安靜、球狀對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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