韦布追踪复杂行星状星云的细节

科学与探索
韦布望远镜追踪复杂行星状星云细节

2025年7月30日 浏览量2032 点赞数14

欧洲航天局（ESA）发现，NGC 6072的不规则形状并非由单一恒星造成。韦布望远镜对这一行星状星云在近红外和中红外波段的最新观测，呈现出类似泼溅颜料的杂乱场景。然而，这种不同寻常的不对称景象暗示着背后存在更为复杂的机制。此时，位于该场景中心的恒星正接近其生命的最后阶段，不断抛射出物质壳层，质量损失高达80% 。

自18世纪后期被发现以来，天文学家了解到，行星状星云，即由低 – 中等质量恒星在生命晚期抛射出的发光气体膨胀壳层，其形状和大小各异。大多数行星状星云呈现为圆形、椭圆形或双极形，但部分星云偏离常规，正如美国国家航空航天局（NASA）/欧洲航天局（ESA）/加拿大航天局（CSA）的詹姆斯·韦布空间望远镜对行星状星云NGC 6072拍摄的高分辨率新图像所示。

在韦布望远镜的近红外相机（NIRCam）观测视角下，很明显该星云呈多极状，即从中心向各个方向有多个不同的椭圆形外流。这些外流将气体压缩到赤道平面并形成一个圆盘。天文学家认为，这表明该场景中心可能至少有两颗恒星。具体来说，一颗伴星正在与一颗已开始抛射部分外层气体和尘埃的老化恒星相互作用。

行星状星云的中心区域由炽热的恒星核心照亮，在近红外光下呈现浅蓝色。由气体和尘埃组成的深橙色物质，沿着看似深蓝色的空洞或开放区域分布。这种团块状结构可能是由于致密分子在免受中心恒星热辐射的屏蔽下形成的。时间因素也可能起到作用，在数千年的时间里，内部的快速风可能一直在穿过主恒星最初开始失去质量时抛射出的晕。

韦布望远镜的中红外仪器（MIRI）捕捉到的较长波长突出了尘埃，揭示了研究人员怀疑位于该场景中心的恒星，在图像中它呈现为一个小的粉白色亮点。韦布在中红外波段的观测还揭示了从中心区域向外扩张的同心环，最明显的一环刚好在瓣状结构边缘之外。

这可能是场景中心存在一颗我们视线无法直接观测到的伴星的进一步证据。当主恒星在早期生命阶段抛射质量时，这颗伴星围绕原恒星反复运行，可能以螺旋模式刻画出物质环。

NIRCam中的红色区域和MIRI中的蓝色区域都追踪到了冷分子气体（可能是分子氢），而中心区域则追踪到了热电离气体。

行星状星云将继续成为使用韦布望远镜的天文学家的研究课题，他们希望更多地了解恒星的完整生命周期以及它们如何影响周围环境。随着行星状星云中心的恒星冷却并逐渐黯淡，星云将逐渐消散到星际介质中，为形成新的恒星和行星系统贡献富集物质，这些物质如今包含了更重的元素。

韦布对NGC 6072的成像为研究形状更复杂的行星状星云如何促进这一过程打开了大门。

韦布望远镜是有史以来发射到太空的最大、最强大的望远镜。根据一项国际合作协议，欧洲航天局使用阿丽亚娜5号运载火箭为该望远镜提供发射服务。欧洲航天局与合作伙伴共同负责阿丽亚娜5号为韦布任务的适应性开发和鉴定，以及通过阿丽亚娜空间公司采购发射服务。欧洲航天局还提供了主力光谱仪近红外光谱仪（NIRSpec）以及50%的中红外仪器（MIRI），MIRI由欧洲各国资助的研究所组成的财团（MIRI欧洲财团）与喷气推进实验室（JPL）和亚利桑那大学合作设计和建造。

韦布望远镜是美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CSA）的国际合作项目。