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编译：王启儒
参考文章：https://scitechdaily.com
校对：牧夫天文校对组
排版：雷丰图
后台：胡永葳
关键词：JWST、指环星云、同心特征、多环芳烃
美国宇航局的韦布空间望远镜近期回传了某著名行星状星云的影像，与南环星云一样，指环星云向观众们展示了垂死恒星最后阶段的复杂结构。接下来就让我们跟随罗杰·韦森（Roger Wesson）的讲述，借助韦布空间望远镜的数据，一同了解类太阳恒星生命走向末期时会发生的事情吧。
“行星状星云曾被认为是简单的圆形天体，中心有一颗垂死的恒星。它们因其在小型望远镜中所呈现的模糊的、类似行星的外观而得名。它们的中心恒星在数千年前还处于红巨星时期，作为最后的告别，炽热的核心将其中逃逸的气体电离或加热，从而让星云绽放出五颜六色的光芒。然而，现代观测表明，与上述（早期理论）不同，大多数行星状星云都表现出惊人的复杂性。这就引出了一个问题：球形的中心恒星如何创造出如此多变但又艳丽的非球形结构呢？
这张由韦布空间望远镜中红外仪（Mid-InfraRed Instrument，MIRI）拍摄的指环星云相片，清晰的呈现出它复杂的结构及环状气体云的同心特征。造成上述现象可能是中心恒星的伴星引力场导致的。
Credits: CSA, M. Barlow (University College London), N. Cox (ACRI-ST), R. Wesson (Cardiff University)
“对指环星云的观测或将揭开其中的一些奥秘。它离我们很近，约2200光年，而且星等很低，在晴朗的夏夜，从北半球和南半球的大部分地区用双筒望远镜都可以轻松的捕获。我们的团队——ESSENcE（JWST时期行星状星云演化研究小组），是一个由研究行星状星云和相关天体的专家组成的国际团队。我们通过韦布空间望远镜回传的宝贵数据开展分析研判，其搭载的NIRCam（近红外相机）和MIRI（中红外仪）能够从前所未有的波段观测行星状星云，为我们带来更具细节的影像和数据。
“当我们第一次看到这些图像时，我们被其中的大量细节震惊了。这个明亮的星云环由约2万个致密氢气分子团组成，每个团块的质量与地球相当。在环内，有一条狭窄的发射带，其中富含多环芳烃（PAH），而我们从未设想在行星状星云的环境中能存在的复杂含碳分子。在明亮的光环之外，我们会看到‘锋芒’一样的物质从中心恒星四散开来，这些‘锋芒’在红外线中很突出，但在哈勃空间望远镜的图像中十分微弱。我们认为‘锋芒’是指环星云物质最密集区域的背后阴影处分子形成过程中出现的，在那里它们免受来自炽热中心恒星的直接、强烈的辐射。”
美国宇航局的韦布空间望远镜在近红外下捕获了一对紧密结合的活跃形成的恒星，将其命名Herbig-Haro 46/47。Herbig-Haro 46/47是一个重要的研究对象，因为它相对年轻，只有几千年的历史。恒星系统需要数百万年才能完全形成。像这样的目标让研究人员深入了解随着时间的推移有多少类太阳恒星聚集在一起，并形成行星系统。
Credits: Image: NASA, ESA, CSA. Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)
“韦布空间望远镜回传的是迄今为止最锐利、最清晰的环外分子光环影像。令大家震惊的不止于此，这些微弱的光环呈现出树轮一样的同心特征。数据显示，‘光环轮’每280年生成一圈，而据我们目前的认知，当一颗恒星演化成行星状星云时，没有任何过程具有这样的时间周期。该现象表明这之中一定有一颗伴星，它的轨道与中心恒星的距离就像冥王星与太阳的距离一样远。当晚年的中心恒星开始向外抛射气体物质时，伴星的引力场将它们塑造成现在的样子。而在韦布空间望远镜之前，没有任何一台望远镜有足够的灵敏度和空间分辨率来揭示这种微妙的现象。”
——The End——
责任编辑：王启儒
牧夫新媒体编辑部
『天文湿刻』 牧夫出品
微信公众号：astronomycn
我好像看到了牛顿环？
Credits：TW@NASAHubble
谢谢阅读
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