「星雲」是什麼?「行星狀星雲」又是何物?它是太陽的最終宿命!

2020-12-03 天文同好樂園
行星狀星雲——NGC6543「貓眼星雲」

自17世紀天文望遠鏡誕生以來,觀測目標除了行星、恆星、星系以外,天文愛好者及天文學家在夜空中還發現了數量眾多、大小不一、形態各異的很模糊的雲霧狀天體。由於當時望遠鏡的性能局限,一直不清楚那些到底為何物,就統稱為「星雲」。為此,法國天文學家梅西耶將他發現的103個類似天體編成一個表,簡稱《梅西耶星表》或《M星表》,後來數量擴展至110個。我們現在經常看到的以「M」開頭的編號所指天體,正是出自梅西耶之手。

行星狀星雲——M27「啞鈴星雲」

由於望遠鏡技術的發展,望遠鏡性能也得以提升,天文學家逐漸搞清楚了《M星表》中的到底是什麼,其中包括57個為星團,50個星雲和星系,1個星雲和星團組合,2個雙星系統和聚星系統。但早期望遠鏡的分辨力有限,常常將一些星系和星團也劃歸「星雲」一類,比如說「仙女大星雲」、「大麥哲倫雲」、「小麥哲倫雲」,它們其實都不是星雲而是星系,只是我們現在習慣上還是稱它們為「星雲」,這幾個都是我們銀河系最近的鄰居。對於星系和星團,可能大家很好理解,但是「星雲」是怎麼回事可能認識不是太清,所以文章下面就著重說說「星雲」。

「星雲」是由氣體和塵埃組成的雲霧狀天體,一般星雲的密度在10~10^3個氫原子/立方釐米。大部分星雲的形狀很不規則,而且往往沒有明顯地邊界。星雲中包含的所有物質無規則的充盈在其間,呈現出瀰漫狀,所以一般這類星雲被稱為「瀰漫狀星雲」,比如「玫瑰星雲」、「馬頭星雲」等。

行星狀星雲——NGC7293「螺旋星雲」

有些星雲是發光的,而有些星雲則不發光或者發很微弱的發光,分別稱為「亮星雲」和「暗星雲」。在「亮星雲」裡又細分為幾種,分別是「發射星雲」、「反射星雲」、「行星狀星雲」和「超新星遺蹟」。這些千姿百態的星雲頗為玄妙,因為有的可能是誕生新恆星的「產房」,有的是老恆星死亡後的「遺體」或者遺留物。

行星狀星雲IC418「螺線圖星雲」

在這些分門別類的星雲中,最值得一說的就是「行星狀星雲」,因為它的現在就代表著我們太陽的未來。顧名思義,「行星狀星雲」就是形態類似一顆行星,因為在一般望遠鏡裡,它顯示的只是一個很模糊的光斑。它是質量較小的恆星在演化後期,瀕臨死亡過程中拋出氣體而形成的氣體包層,這些氣體以每秒20千米~50千米的速度向外膨脹,在幾千年內就會彌散到星際空間。在「行星狀星雲」的中間,可以觀測到一顆坍縮了的高溫恆星,高溫恆星向外的紫外輻射產生電離,從而讓外層氣體包層發光。這顆高溫恆星繼續演化,在幾萬年內光度和溫度就會大幅度下降,最終成為一顆「死星」——白矮星。

行星狀星雲——NGC6369"小幽靈星雲

為什麼說「行星狀星雲」會成為我們太陽的未來歸宿呢?天文學對於恆星的起源和演化方面的研究已經相當成熟,並且建立了演化模型,每顆恆星最終的歸宿取決於恆星的質量,一定質量範圍內的恆星演化都有一個方向,一般都以太陽的質量為衡量標準。大於10~40倍太陽質量的恆星,最終會演化為「超新星」,以超新星爆發的形態拋出外層物質,中心會留下一顆體積很小的脈衝「中子星」。如果恆星的質量比上面所說的更大,有可能最終會坍縮為一個恆星級的「黑洞」。

行星狀星雲——M57

而我們的太陽因為質量較小,因而在演化後期不會走上「超新星爆發」這條路,而是會成為一顆白矮星,白矮星的外層也是一層氣體外殼。50億年之後,太陽也將壽終正寢,也許到那時,宇宙中的其他文明會發現在原來太陽的位置,出現了一個美麗的「行星狀星雲」。

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    據美國每日太空網報導,哈勃太空望遠鏡日前拍攝到銀河系內一個罕見的美麗行星狀星雲NGC2818,它隱藏在一個距離地球1萬光年羅盤星座的恆星團內部這張精美的圖片是由哈勃太空望遠鏡廣角行星2號相機於2008年11月份拍攝的,其彩色部分分別代表著該星雲的噴射釋放物質,它們共同組成細絲狀漩渦結構,其中紅色部分代表氮氣、綠色部分代表氫氣、藍色部分代表氧氣。行星狀星雲NGC2818包含著類似太陽恆星的外層區域,這樣的恆星在其生命最後階段將分散釋放到宇宙星際之間。
  • 哈勃望遠鏡拍到銀河系奇特行星狀星雲(圖)
    哈勃太空望遠鏡拍到的行星狀星雲NGC 2818中國網1月19日訊 據美國每日太空網報導,哈勃太空望遠鏡日前拍攝到銀河系內一個罕見的美麗行星狀星雲NGC2818,它隱藏在一個距離地球1萬光年羅盤星座的恆星團內部
  • 研究發現恆星風並不是球形的 而是類似於行星狀星雲
    Decin, ESO/ALMA)(神秘的地球uux.cn報導)據中國科學報(唐鳳):像環、像啞鈴、像貓眼,甚至像愛斯基摩人……行星狀星雲有著千奇百怪的形狀。通常,恆星也會「刮」風,這些恆星風及高能輻射可以形成「泡泡雲」,而當質量較小的恆星進入晚年後,它們會緩慢釋放外層氣體至恆星風,最終形成行星狀星雲。但一直以來,人們普遍認為,恆星風是球形的。
  • 100個行星狀星雲--中國數字科技館
    100個行星狀星雲2014-12-05 10:29:00 29984
  • 太陽死後的行星狀星雲會是什麼樣的?
    行星狀星雲包括貓眼星雲、球狀星雲、環形星雲、蝴蝶星雲、南蟹星雲等等,形態顏色各異,形成的機制也不同,但從形狀來說它們只分為球形對稱和雙極星雲。那麼太陽死後的行星狀星雲會是什麼樣的?我們先了解下行星狀星雲的特點以及形成因素。
  • 在6500光年之外,雙子座天文臺,拍攝到美麗的行星狀星雲!
    位於大約6500光年之外的天馬座,CVMP1是一個行星狀星雲;當一顆古老的紅巨星以暴風雨般的恆星風形式吹走外層時,它就出現了。像CVMP1這樣的行星狀星雲只由某些恆星形成,這些恆星的質量在是我們太陽的0.8到8倍之間。質量較小的恆星會慢慢熄滅,在它們漫長的壽命結束時會轉變為白矮星,而質量較大的恆星則會更很快,死得很早。
  • 哈勃望遠鏡拍攝「行星狀星雲」的最新影像,蝴蝶星雲好美啊!
    哈勃太空望遠鏡拍攝的兩張行星狀星雲新圖像,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雲,NGC6302(蝴蝶星雲)和NGC7027。這兩個星雲都是已知的塵埃行星狀星雲之一,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,大多數恆星都過著數億到數十億年的平靜生活。