星空万象

哈勃太空望远镜拍摄的两张行星状星云新图像，展示了哈勃望远镜惊人的成像能力。这些图像描绘了两个年轻的行星状星云，NGC6302（蝴蝶星云）和NGC7027。这两个星云都是已知的尘埃行星状星云之一，都含有异常大量的气体，这使得它们成为一组研究人员平行研究的有趣对象。作为核聚变引擎，大多数恒星都过着数亿到数十亿年的平静生活。

但在生命接近尾声时，它们可能会变成疯狂的旋涡，喷出外壳和炽热气体。天文学家用哈勃望远镜剖析了这两个行星状星云中发生如此疯狂的烟花。研究人员发现，每个星云中心恒星喷出的射流和气泡具有前所未有的复杂性和快速变化，哈勃望远镜帮助研究人员在理解这种混乱背后的机制方面取得一致。哈勃太空望远镜以前曾拍摄过这些天体的图像，但多年来从未用广角相机3号仪器在其全波长范围内拍摄过，即在近紫外光到近红外光下进行观测。

这些新的多波长哈勃观测提供了迄今为止对这两个壮观星云最全面的观察。新的哈勃图像，生动地揭示了这两个星云是如何在极短的时间尺度上分裂，这让天文学家们能够看到过去几十年的变化。特别值得一提的是，哈勃对每个星云的多波长图像正在帮助研究人员追踪它们中冲击波的历史。这类激波通常是在新的、快速恒星风猛烈撞击并扫过恒星在喷出膨胀较慢的气体和尘埃时产生，产生了具有清晰壁面的气泡状空腔。

在每个星云中心都有两颗恒星围绕着彼此旋转，这种中心“动态二人组”证据来自这些星云奇特的形状。每一个都有“收紧”、尘土飞扬的腰部和流出，以及其他更复杂的对称图案。在行星状星云中产生这种结构的一个主要理论是：这颗质量下降的恒星，是双星系统中两颗恒星中的一颗，这两颗恒星彼此之间的轨道足够近，以至于它们最终相互作用，在其中一颗或两颗恒星周围产生了一个气盘。

然后，圆盘发射喷流，使向极性方向流出的气体叶膨胀。另一种相关的流行假设是：这对恒星中较小的那颗恒星可能会与其膨胀、演化更快的恒星伴侣合并。这种非常短暂的“共同包络”双星结构还可以产生抖动的喷流，形成行星状星云中常见的标志性两极外流。然而，这些行星状星云中的可疑伴星尚未被直接观测到。研究人员认为，这可能是因为这些伴星紧挨着或者已经被更大更亮的红巨星吞没了。

NGC6302俗称蝴蝶星云，在图像中显示出一个明显的S形图案，呈橙红色。想象一下，一个草坪洒水器疯狂旋转，喷出两条S形的溪流。在这种情况下，它不是空气中的水，而是一颗恒星高速吹出的气体。而“S”只有在被哈勃相机滤光片捕捉到时才会出现，该滤光片记录了单个电离铁原子的近红外发射。这种铁的发射表明，在活动星系核和超新星遗迹中，最常见的是慢风和快风之间的能量碰撞。西雅图华盛顿大学的研究小组成员布鲁斯·巴利克解释说：

这在行星状星云中非常罕见，重要的是，铁发射图像显示，快速、离轴的风像海啸一样深入星云，抹去了它们路径上以前的成团，只留下了长长的碎片尾巴。NGC7027类似于宝石虫的图像表明，几个世纪以来，它一直在以安静、球状对称的或可能是螺旋形的模式缓慢地膨胀其质量，知道现在有些东西在中心出了问题，产生了一个新的三叶草图案，物质和气体尘埃从特定的方向射出。

博科园｜研究/来自： 欧空局/哈勃信息中心

       博科园｜研究/来自： 欧空局/哈勃信息中心

       研究发表期刊《Galaxies》

       DOI: 10.3390/galaxies8020049

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