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双子座北望远镜揭示了星云 NGC 1514 和双星对的不对称结构

Telescópio Gemini North - Divulgação
照片: Telescópio Gemini North - Divulgação/Nasa

国际双子座天文台于 5 月 22 日发布了有史以来最详细的水晶球星云图像。这个宇宙构造被称为 NGC 1514,距离地球 1,500 光年。它位于金牛座,由一对双星形成。这些恒星每九年进行一次轨道舞蹈,这是一个非凡的现象。这个过程发生在恒星生命末期的中心。

这一记录是由夏威夷的双子座北望远镜创造的。该仪器可以捕捉到前所未有的细节水平的光。新图像清晰地展示了星云复杂的内部结构。

水晶球星云详细披露

来自国际双子座天文台(NSF 和 AURA 的 NOIRLab 的一部分)的天文学家展示了迄今为止最清晰的 NGC 1514 图像。这个行星状星云通常被称为水晶球星云。它的距离为 1,500 光年,位于金牛座。一个主要特征是它由双星系统雕刻而成。该系统由两颗恒星组成,它们绕彼此运行 9 年。它们位于一颗即将终结的恒星的中心。

双子座北望远镜是这次观测的基本设备。 8.1米长的主镜仪器位于莫纳克亚山顶。这座山位于夏威夷,海拔 4,205 米。天文台开展天体研究已有二十多年了。它是北半球最大的光学望远镜之一。

行星状星云 NGC 1514 - 复制品/美国宇航局
行星状星云 NGC 1514 – 复制品/美国宇航局

具有历史背景的光线捕捉

该图像捕捉到的光线大约在 1,500 年前离开星云。为了将这个时间线放在人类的背景下,发射发生在基督之后的 526 年左右。这一时期因地球上的重大历史事件而闻名。正是在这个时代,查理曼大帝后来建立了神圣罗马帝国。与此同时,欧洲进入了中世纪初期。

星云 NGC 1514 位于金牛座方向。它的位置靠近英仙座的边界。德裔英国天文学家威廉·赫歇尔 (William Herschel) 于 1790 年 11 月 13 日发现了它。赫歇尔通过他在英国斯劳自制的望远镜进行观察,只看到了一个很小的发光点。他无法辨别这个天体的内部结构。 200多年来,准确了解这片天空的形状一直是个谜。

有史以来最慢的双星舞蹈

水晶球星云的核心有一个两星系统。其中一颗是亚光度的O型恒星,其表面温度极高。另一个是巨大的A0III,它是照亮星云的主要能源供应者。这两颗恒星每 9 年绕对方公转一周。

这是行星状星云中记录到的最慢的双星循环。在星云中观察到的大多数双星系统的轨道周期为数小时、数天,甚至最多数周。 NGC 1514 的完整旋转周期为九年,属于不同的类别。这些数据扩展了有关这些气体云内恒星动力学的当前知识。

  • O型星:亚发光,表面温度非常高。
  • 巨星A0III:星云最大的光能来源。
  • 轨道周期:每 9 年完成一次轨道运行。
  • 比较:星云中的其他双星系统的周期为数小时至数周。

两颗恒星跳舞的方式塑造了星云的不规则形状。每个都发出不对称的恒星风。这些风将排出的气体压缩成连续的层。其结果是类似于漂浮在太空中的发光棉片的结构。

恒星和行星状星云的生命周期

水晶球星云是行星状星云的典型例子。尽管这个名字可能会引起混乱,但这些结构与行星无关。该类别于 18 世纪命名。在较小的望远镜中观察,星云类似于行星盘。

事实上,当中等质量恒星喷射其外层时,行星状星云就形成了。这个过程发生在恒星生命的最后阶段。恒星核心仍然是一颗白矮星。该核心保持足够热以电离排出的气体。电离导致星云从内到外发光。这种现象类似于恒星在最终死亡之前以同心层释放自己的皮肤。

行星状星云的形成和消散过程持续一万到两万年。这是一个在恒星尺度上被认为很短的时间间隔。随后,气体扩散到整个星际空间。这种分散作用丰富了气体和尘埃云。新的恒星可以由这些材料形成。

詹姆斯·韦伯对宇宙肖像的贡献

詹姆斯·韦伯太空望远镜也对水晶球星云进行了观测。这些图像是在红外范围内捕获的。这台望远镜最近捕捉到了系外行星上的水冰云。韦伯图像显示了两个尘埃环。这些环围绕着星云,在可见光下是不可见的。

天文学家推测,这些环是双星对先前质量损失的结果。随后,它们被两颗恒星快速、不对称的风所塑造。通过将双子座北号在可见光下捕获的信息与韦伯的红外数据相结合,研究人员现在可以重建整个故事。这项研究详细介绍了中心恒星是如何开始死亡的。每个行星状星云都代表着银河系生命中的一个简短篇章。尽管这个过程发生在几个世纪前,但当前的观察可以实时见证这一过程。水晶球星云将在接下来的几千年里继续膨胀。之后,它会稀释,几万年后,这片特定区域的天空将再次变得黑暗。