韦布望远镜公布新成果~~
在天蝎座的方向,距离我们约3400光年的地方,漂浮着一只“宇宙蝴蝶”。它的双翼展开,似乎要振翅穿越星海。这就是蝴蝶星云,一个行星状星云的典型代表。
所谓行星状星云,其实与行星没有关系。几百年前,最早观测到这些星云的天文学家觉得它们在望远镜里圆圆的,像极了行星,因而留下了这个名字。实际上,它们是太阳这类恒星在生命末期喷出的气体壳层,短暂而绚烂,只能存在约两万年,和恒星数十亿年的寿命相比,犹如昙花一现。
蝴蝶星云是一个双极星云,它的“翅膀”是两股相对的气体羽流,而中间的“身体”则是一条横贯的暗带。这条暗带并不是空无一物,而是一圈环状的气体和尘埃,就像一个巨大的面包圈正好侧面对着我们,遮住了星云中心的恒星。正是这条尘埃环,迫使恒星喷出的物质无法向四面八方均匀扩散,才塑造出了蝴蝶般的形态。
最近,詹姆斯·韦布空间望远镜将它的红外目光投向了蝴蝶星云的核心。红外线能穿透尘埃的遮蔽,让科学家第一次看清里面复杂的结构。韦布望远镜的中红外仪器(MIRI)不仅能成像,还能像“化学显微镜”一样记录光谱,分析光里包含的化学指纹。通过这些数据,研究人员识别出了近两百条光谱线,描绘出不同原子和分子在星云里的分布。
更令人震撼的是,科学家终于确认了中心恒星的位置。它的表面温度高达22万开尔文,是银河系中已知最炽热的行星状星云中心恒星之一。虽然光学望远镜看不见它,但韦布探测到它周围一团温热的尘埃云在红外波段发出的明亮光芒。这团尘埃就像给恒星披上的斗篷,既隐藏了它的身影,又展示了它的力量。
星云中的尘埃并不普通。韦布的数据揭示,这些尘埃由晶体状的硅酸盐(类似石英)和形态不规则的颗粒构成,粒径大约是微米量级(百万分之一米),这在宇宙尘埃里算是“巨粒子”,说明它们已经在星云中缓慢生长了很长时间。与此同时,科学家还在气体中发现了碳基分子——多环芳烃(PAH)。这类分子由碳原子连成蜂窝状环结构,在地球上常见于篝火烟雾或汽车尾气中。此前,人们认为富氧的星云中不可能形成PAH,而蝴蝶星云却给出了第一个确凿的例子。
从炽热的中心恒星,到盘旋的尘埃环,再到喷薄的高速气流和意外出现的碳分子,蝴蝶星云的深处,尘埃与气流构成层层布景,共同上演着恒星生命的最后一幕。它的形态不只是美丽,更是一份残留在宇宙中的“遗书”,记录着太阳这类恒星未来可能的命运。
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图源:ESA/Webb, NASA & CSA, M. Matsuura, J. Kastner, K. Noll, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), N. Hirano, J. Kastner, M. Zamani (ESA/Webb)
信源:Mikako Matsuura et al, The JWST/MIRI view of the planetary nebula NGC 6302 – I. A UV-irradiated torus and a hot bubble triggering PAH formation, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2025). DOI: 10.1093/mnras/staf1194
