這些五顏六色的星際空間區域的形成要歸功於「瘋狂的恆星」,它們在生命末期拋出噴流和熱氣泡。
新的圖像顯示了這兩個年輕的行星星雲在從紫外光到紅外光的全光譜中,讓天文學家們難得地一窺它們的組成。
天文學家能夠利用這些極其詳細的圖像來更深入地了解星雲是如何形成的,以及為什麼這兩個星雲會有「奇怪的形狀」。
作為圖像發布的一部分提出的一種理論認為,這種形狀是由星雲中的一對恆星推動噴出的物質造成的。
根據天文學家的說法,大多數恆星都可以平靜地生活數百萬到數十億年,但在它們生命的末期,它們會變成噴出氣體的「瘋狂旋渦」。
研究人員發現,每個星雲中心的恆星噴出的射流和氣泡具有前所未有的複雜性和快速變化。
通過研究在這種細節水平下捕捉到的圖像,研究人員能夠更接近於真正了解這種混亂背後的機制。
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號儀器在其全波長範圍內拍攝過-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雲最全面的觀察,」喬爾·卡斯特納研究帶頭人說。
「當我下載生成的圖片時,我感覺自己就像一個在糖果店裡的孩子。」
卡斯特納說:「(寶石蟲星雲)顯示了令人難以置信的大量不同波長的發射,每一種波長都不僅突出了星雲中的一種特定化學元素,而且還突出了其結構正在發生的重大變化。」
這兩個星雲都是已知的最塵埃的行星星雲之一,而且它們都含有異常大量的氣體,因為它們是新形成的。
研究人員說,這使得他們成為一對非常有趣的平行研究對象。
新的哈勃圖像生動地揭示了兩個星雲是如何在極短的時間尺度內分裂的。
研究人員說,這種分裂使天文學家能夠看到塵埃和氣體雲在過去幾十年中的變化。
特別值得一提的是,哈勃對每個星雲的寬廣的多波長圖像正在幫助研究人員追蹤它們中衝擊波的歷史。
這類激波通常是在新鮮的、快速的恆星風猛烈撞擊並掃過恆星在最近的過去噴出的、膨脹較慢的氣體和塵埃時產生的,產生了具有清晰壁面的氣泡狀空腔。
根據兩個星雲都有「奇怪的形狀」這一事實,研究人員懷疑每個星雲的中心都有兩顆恆星圍繞著彼此旋轉。
每一個都有收緊的、塵土飛揚的腰部和極葉或流出,以及其他更複雜的對稱圖案。
在行星狀星雲中產生這種結構的一個主要理論是,有一顆恆星正在失去質量-創造了塵埃雲-它是一對恆星的一部分。
這兩顆恆星彼此之間的軌道足夠近,以至於它們最終相互作用,在其中一顆或兩顆恆星周圍產生了一個氣盤。
然後,圓盤發射噴流,使向極性方向流出的氣體葉膨脹。
另一種相關的流行假設是,這對恆星中較小的那顆恆星可能會與其膨脹、演化更快的恆星伴侶合併。
這種非常短暫的「共同包絡」雙星結構還可以產生抖動的噴流,形成行星狀星雲中常見的標誌性兩極外流。
然而,這些行星狀星雲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被更大更亮的紅巨星吞沒了。
NGC6302,俗稱蝴蝶星雲,在圖像中顯示出一個明顯的S形圖案,呈橙紅色。
想像一下,一個草坪灑水器瘋狂旋轉,噴出兩條S形的溪流。在這種情況下,它不是空氣中的水,而是被恆星高速吹出的氣體。
「S」只有在被哈勃相機濾光片捕捉到時才會出現,該濾光片記錄了單個電離鐵原子的近紅外發射。
這種鐵的發射表明,在活動星系核和超新星遺蹟中,最常見的是慢風和快風之間的能量碰撞。
「這在行星狀星雲中非常罕見,」西雅圖華盛頓大學的研究小組成員布魯斯·巴利克解釋說。
「重要的是,鐵發射圖像顯示,快速、離軸的風像海嘯一樣深入星雲,抹去了它們路徑上以前的一塊塊,只留下了長長的碎屑尾巴。」
隨附的NGC7027類似於寶石蟲的圖像表明,幾個世紀以來,它一直在以安靜的、球狀對稱的或可能是螺旋形的模式緩慢地膨脹其質量-直到最近。
卡斯特納說:「最近,一些東西在中心出了問題,產生了一個新的三葉草圖案,材料的子彈從特定的方向射出。」
對這些圖像的一項研究已經發表在「星系」雜誌上。
哈勃望遠鏡是以1889年出生於密蘇裡州的著名天文學家埃德溫·哈勃的名字命名的。