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天文学家找到蚂蚁星云神秘激光来源 找到未被发现伴星

逍遥摘要:一支国际天文学家团队,已经找到了行星状星云Menzel3(又称蚂蚁星云)的核心位置发射出的一种罕见激光现象的原因。其指出,在这个混沌的宇宙结构的核心,隐藏着一颗尚未被发现的伴星。

天文学家找到蚂蚁星云神秘激光来源 找到未被发现伴星

哈勃望远镜拍下的蚂蚁星云照片

Melzel3在距离地球大约8000光年的诺玛座方向,其于1920年被唐纳德·门泽尔(DonaldMenzel)发现,外形与某种花园蚂蚁的头胸部很像。

这个引人注目的家伙,属于一个被称为行星状星云的弥散体的特定家族成员。尽管名字有些拗口,但这些漂亮结构的形成与行星没有任何关系。相反,它的根本来源是等同于我们太阳的中量级恒星的消亡。

这样的恒星耗尽了大部分的氢储备,引力使得恒星坍塌收缩。这个过程压缩了恒星中的剩余物质,导致其升温、并将余下的氢融合到一起,反之膨胀为一颗巨大的红巨星。

此时恒星开始氦核反应(类似氢聚变)并生成碳,燃烧 10 亿年左右,红巨星会耗尽氦储备,然后核心开始收缩,释放出一股将上述恒星物质吹走的能量。

这片残骸将继续形成一个行星状星云,正如 Menzel 3 那样。与此同时,内核仍是这片宇宙云的中心(作为一颗白矮星)。

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欧洲宇航局描绘的恒星体演化路径

作为赫歇尔行星状星云调查(HerPlaNS)任务的一部分,欧洲宇航局近日通过该太空望远镜观察了蚂蚁星云,旨在探索这些星云的远红外特征。

赫歇尔望远镜强大的红外能力,揭示 Menzel 3 号的核心区域的一种罕见激光发射现象,即氢复合线激光发射。

迄今为止,只有少量的红外激光发射被发现,此前人们认为它们只能在特定的情况下才显现。构成行星状星云的电离气体的混沌云,导致天文学家无法直接凝视它的核心。

然从结构中心位置发射出来的激光,让这项新研究的科学家们能够更好地了解其内部情况。要产生这种现象,其云密度必须相当之高,大约是构成“蚂蚁”可见头胸部气体(环绕恒星 15 亿公里范围内运行)的 10000 倍。

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洁净室里的赫歇尔望远镜

当恒星从红巨星转变成白矮星时,这将是很不寻常的,因为该区域的恒星物质会被有效地清除,任何残留的气体都应该被吸入并吞噬。研究合著者、曼彻斯特大学物理与天文学院教授 Albert Zijlstra 表示:

保持气体靠近恒星的唯一方法,就是它围绕着一个圆盘旋转。本例中,我们在近边缘位置观察到了一个密集的圆盘,而这个方向有助于放大激光信号。

圆盘表明该白矮星有一个双星系统,因其很难让喷射气体进入轨道,除非伴星把它朝着正确的方向偏转。

有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《皇家天文学会月报》上,原标题为:

《Herschel Planetary Nebula Survey (HerPlaNS): Hydrogen Recombination Laser Lines in Mz 3

[编译自:New Atlas , 来源:ESA]

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