太空探索:天文學家發現土星星雲的奇怪結構!

2021-01-15 虎虎生活秀

太空探索:天文學家發現土星星雲的奇怪結構!

壯觀的行星狀星雲NGC 7009,或土星星雲,從黑暗中出現,就像一系列奇形怪狀的氣泡,點綴著光彩奪目的粉紅色和藍色。這張彩色圖像由ESO的超大望遠鏡(VLT)上的MUSE儀器捕獲。地圖揭示了塵埃中的大量錯綜複雜的結構,包括炮彈,光環和奇特的波浪狀特徵 - 將有助於天文學家了解行星狀星雲如何發展其奇怪的形狀和對稱性。

土星星雲位於水瓶座(The Water Bearer)中,距離我們約5000光年遠。它的名字源自它的奇怪形狀,類似於每個人最喜歡的環繞行星。

但實際上,行星狀星雲與行星無關。土星星雲最初是一顆低質量的恆星,它在生命的盡頭擴展成一顆紅巨星並開始脫落它的外層。這種物質被強大的恆星風吹走,並被留下的熱恆星核心的紫外線輻射激發,產生了一個星際星雲的塵埃和明亮的熱氣體。土星星雲的核心是這顆註定的恆星,在這張圖像中可見,正在變成一顆白矮星。

為了更好地了解行星狀星雲是如何被塑造成如此奇怪的形狀,由ESO的傑裡米·沃爾什領導的國際天文學家團隊使用多單位光譜探測器(MUSE)來觀察土星星雲的塵埃面紗。MUSE是安裝在智利ESO Paranal天文臺的超大望遠鏡的四個單位望遠鏡之一上的儀器。它非常強大,因為它不僅可以創建圖像,還可以收集有關圖像中每個點處物體光線的光譜或顏色範圍的信息。

該團隊使用MUSE生成分布在行星狀星雲中的氣體和塵埃的第一個詳細光學圖。由此產生的土星星雲圖像顯示出許多複雜的結構,包括橢圓形內殼,外殼和光環。它還顯示了兩個先前成像的流,它們從星雲的長軸的任一端延伸,以明亮的ansae結尾(拉丁語為「手柄」)。

有趣的是,該團隊還發現了塵埃中的波浪狀特徵,尚未完全理解。塵埃分布在整個星雲中,但內殼邊緣的灰塵量顯著下降,似乎它正在被破壞。這種破壞有幾種可能的機制。內殼基本上是一個膨脹的衝擊波,因此它可能會粉碎成灰塵顆粒並消除它們,或者產生一種能夠蒸發灰塵的額外加熱效果。

繪製行星狀星雲內的氣體和塵埃結構,有助於了解它們在低質量恆星的生命和死亡中的作用,也有助於天文學家了解行星狀星雲如何獲得奇怪而複雜的形狀。

但是MUSE的能力遠遠超出了行星狀星雲。這種敏感的儀器還可以研究早期宇宙中恆星和星系的形成,以及繪製附近宇宙中星系團中的暗物質分布。MUSE還在Eagle Nebula中創建了第一張「創造之柱」的3D地圖,並在附近的星系中成像了一場壯觀的宇宙撞擊。

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