借助韦伯望远镜 科学家看清行星状星云细节

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【大纪元2025年04月16日讯】(大纪元记者陈俊村报导)在美国国家航空航天局(NASA)具有卓越观测能力的詹姆斯‧韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)的帮助下,天文学家得以洞悉行星状星云NGC 1514的细节,包括其内部的一颗垂死恒星。这在该望远镜服役之前是不可能实现的。

NASA在4月14日发布的新闻稿中指出,由于韦伯太空望远镜的中红外光资料,天文学家得以完全聚焦于行星状星云NGC 1514中心一颗垂死恒星喷出的气体和尘埃。该星云的环状结构只能在红外光下侦测到。

NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的韦伯太空望远镜中红外仪器(Mid-Infrared Instrument,MIRI)研究员兼项目科学家雷斯勒(Mike Ressler)说:“在韦伯太空望远镜出现之前,我们无法探测到大部分这种物质,更不用说如此清晰地观察它们了。”

雷斯勒于2010年在检视NASA的广域红外线巡天探测卫星(Wide-field Infrared Survey Explorer, WISE)所拍摄的图片时发现了NGC 1514四周的光环。

他说:“藉由MIRI的资料,我们现在可以全面研究这个星云的复杂特性。”

与WISE拍摄的NGC 1514图片(图左)相比,韦伯太空望远镜拍摄的图片(图右)显然比较清晰。(NASA, ESA, CSA, STScI, Michael Ressler/NASA-JPL, Dave Jones/IAC)

NGC 1514的这个景象已经演化了至少4,000年,而且还将在未来几千年继续发生变化。该星云中心有两颗恒星,其中一颗的质量曾经是太阳的几倍,它在这个景象的形成中起到了主导作用。

西班牙加那利群岛天文物理研究所(Canary Islands Institute of Astrophysics)资深科学家琼斯(David Jones)表示,随着该恒星的演化,它会不断膨胀,在非常缓慢而密集的恒星风中抛出一层层的气体和尘埃。

一旦该恒星的外层被排出,该恒星就只剩下其炽热、致密的核心。作为一颗白矮星,它的星风会加速并减弱,可能将其物质卷入薄薄的外壳之中。

韦伯太空望远镜的观测显示,NGC 1514倾斜了60度,看起来像是一个正在倒东西的罐子,但该星云比较有可能呈现像是两端被切掉的沙漏形状。

在NASA公布的图片中,该星云左上角和右下角附近的灰尘是橙色的,而且飘移成浅的V字型。

这些结构是如何形成的呢?琼斯说:“当这颗恒星物质抛射达到顶峰时,伴星可能会靠得非常非常近。这种相互作用可能会形成你意想不到的形状。这种相互作用可能形成环状结构,而不是球体。”

在NASA的图片中,NGC 1514的两个环状结构的亮度不均匀,左下方和右上方显得比较模糊。

雷斯勒说,他们认为这些环状结构主要由非常小的尘埃颗粒组成的。“当这些颗粒受到白矮星紫外线照射时,它们会稍微升温,我们认为这使它们的温度刚好足够被韦伯太空望远镜在中红外光下探测到。”

除了灰尘之外,韦伯太空望远镜也在该星云中心发现了氧气,但没有侦测到碳及其更复杂的形式,亦即被称为多环芳香烃(polycyclic aromatic hydrocarbon)的烟状物质。

由于该星云中心两颗恒星的轨道将喷出的物质混合在一起,因此更复杂的分子可能没有时间形成。而比较简单的成分也意味着这两颗恒星发出的光可以抵达更远的地方,这就是为什么人们会看到了模糊的云状光环。

NGC 1514位于金牛座(Taurus),距离地球约1,500光年。自18世纪末期以来,天文学家就一直在研究这个行星状星云。现在有了韦伯太空望远镜,他们观测到的景象就清晰多了。

责任编辑:叶紫微#

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