说到铁棍,我们都会想到“猴哥”的金箍棒,其能大能小,能长能短,长的时候能从地上伸到天上,重达一万三千五百斤,不愧是一件“神兵利器”,然而其与科学家们最近发现的一根“宇宙铁棍”比起来,那可就差得远了。
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2026年初,由伦敦大学学院(UCL)和卡迪夫大学牵头的国际天文团队,在距离地球约2600光年的环状星云(M57)中,发现了一条由电离铁构成的狭长结构。这一“铁棍”长度相当于地球绕日轨道半径(约1.49亿公里)的500倍,算下来,其长度超过了700亿公里,而其质量更是达到了地球的1/10,和火星的质量差不多。相关研究成果已发表于《皇家天文学会月刊》。
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这个环状星云可不是普通的宇宙云团,它是一颗类太阳恒星“死亡”后的“遗迹”。约4000年前,一颗和太阳质量相近的恒星耗尽核燃料,外层气体被剧烈抛射出去,形成了这个直径约1光年的发光气壳,就像恒星在宇宙中留下的“彩色烟圈”。
它最早在1779年被法国天文学家梅西耶记录,如今是天文学界的“明星天体”——哈勃望远镜拍过它的高清美照,詹姆斯·韦伯望远镜也观测过它的细节,但谁也没料到,这个被研究了240多年的“老熟人”,中心还藏着这么一根“铁棍”。
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更关键的是,它的命运和太阳息息相关:几十亿年后,太阳耗尽燃料,也会变成类似的行星状星云,这根“铁棍”或许就是地球未来的“预演片”。
该发现借助了西班牙拉帕尔马岛4.2米威廉·赫歇尔望远镜上的WEAVE仪器,其“大型积分视场装置”能全面扫描星云光谱,让这一隐藏结构首次曝光。
这根“铁棍”的规格,随便拎一个出来都能让人惊叹宇宙的“大手笔”。先看长度:700亿公里是什么概念?如果把它放在太阳系里,一端从太阳出发,另一端能延伸到冥王星轨道外侧5倍的地方,或者说相当于绕地球赤道175万圈。
再看质量:地球质量约5.97×10²⁴公斤,它的质量就是这个数的1/10,差不多和火星质量(6.4×10²³公斤)相当——要知道,火星是太阳系里的“岩石巨人”,这根“铁棍”相当于把一整个火星的铁全部熔化成等离子体,再拉成一条细长的带子。
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更神奇的是它的“隐身术”。它由“四倍电离铁”构成,意味着每个铁原子都被剥掉了4个电子,处于极度高温的等离子体状态,只能在特定波长的光下显现。过去的望远镜要么只拍可见光图像,要么只测单点光谱,根本抓不到它的痕迹。直到WEAVE仪器登场,情况才变了。
这台仪器有数百根光纤,能像“梳子”一样梳理星云的每一寸区域,同时采集所有波长的光谱数据,相当于给星云做了一次“全身化学CT”。当科研团队处理数据时,这条由电离铁发出的“亮带”突然跳出来,团队成员后来回忆:“就像在熟悉的房间里,突然发现天花板上挂着一根从来没见过的大柱子。”
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目前天文学界对“铁棍”的起源,有两种截然不同的猜测,每一种都牵动着人类对宇宙和自身命运的认知。
第一种是“恒星自造说”,相对保守。它认为“铁棍”是恒星抛射物质时的“意外产物”。当恒星进入晚期,外层气体不是均匀地向外扩散,而是受磁场、对流等因素影响,某些方向的物质抛射会更集中。就像你挤牙膏时,有时会挤出一条细长的“牙膏丝”,恒星抛射的铁元素可能也在这种“不均匀挤压”下,形成了这根“铁棍”。
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但这个说法有个绕不开的漏洞:星云里除了铁,还有氧、碳、氮等元素,为什么偏偏只有铁形成了这样的结构?如果是恒星抛射,元素应该更分散才对,这就像挤牙膏时,不可能只挤出“牙膏丝”,却没有一点牙膏沫。
第二种是“行星残骸说”,更具冲击力,也更让人心跳加速。它认为这根“铁棍”是一颗岩质行星的“最后遗物”。想象一下:几十亿年前,环状星云的中心恒星还是一颗正常的“主序星”,周围有像太阳系一样的行星系统。其中一颗类地行星,可能和地球差不多大,核心全是铁。当恒星老化膨胀成红巨星,体积扩大几百倍,把这颗行星“吞”进肚子里。恒星内部的高温(可达数百万摄氏度)瞬间把行星的岩石外壳汽化,最后连铁核也被熔化成等离子体。
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后来恒星抛射外层气体形成星云,这些铁等离子体在某种力量(比如恒星风、磁场)的“引导”下,慢慢聚集成了这根“铁棍”——简单说,它可能是一颗行星被“火化”后留下的“骨灰带”。
现在要判断哪种假说正确,关键就看“化学指纹”。如果这条“铁棍”里除了铁,还有氧、硅等类地行星常见的元素,那“行星残骸说”就赢了;如果只有铁,那可能就是恒星抛射的结果。
目前研究团队已经计划用更高分辨率的WEAVE观测,就像用放大镜仔细看这根“铁棍”,找一找里面有没有其他“杂质”。不过有天文学家猜测,环状星云中的“铁棍”可能不是孤例,其他行星状星云中或许也藏着类似结构,所以也在寻找着类似天体。
消息来源:《中文业界资讯》1月19日报道《环状星云中发现巨大“铁条”结构 或为被毁行星残骸之谜》网址:https://me.mbd.baidu.com/r/1QcvbfW1QtO?f=cp&rs=2165478718
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