导语:最近几年的研究表明:某些恒星在0.8~8倍太阳质量的恒星演化到后期,其核心部分收缩成一小块高温星体,外层物质将被喷出。核芯发出的强大紫外辐射加热了这些物质,使之逐渐升温至数千度,甚至上万度,呈现出各种颜色。因为历史的原因,它们被称为“行星状星云”,尽管它们和行星没有任何联系。
01行星状星云的形成和结构以及旋涡星云介绍
1、行星状星云的形成
行星状星云的形成过程很奇怪。若一颗恒星刚形成时的质量是太阳质量的0.8倍,但比太阳小8倍,在其核心氢燃烧结束后,会先膨胀成红巨星,半径达太阳的几百倍,甚至是数千倍;然后这些红巨星爆发出外层物质,成为行星状星云。数十亿年后,我们的太阳也会喷出外层物质,形成行星状星云。
2、行星状星云结构
行星状星云的构造。星球状星云的结构多种多样,其中约有20%为圆环结构。圆环结构比较复杂,有的像项链,有的像哑铃,有的像长方形,有的像蝴蝶,有的由多层环套构成,有的则是两极喷流,等等。科学家认为,行星状星云的形态各异,可能与磁场、双星相互作用有关。
3、旋涡星云
先看著名的螺旋星云(NGC)。在离地球光年远的水平里。直到年,天文学家们已经发现了它。从整体上看,它更像是一只大眼睛,所以又被称为“上帝的眼睛”或“索伦的眼睛”。Sorren在《魔戒》中扮演重要角色,在《霍比特人》等作品中也是如此。
对哈勃上方的照相机来说,离得那么近,螺旋星云就显得太大了,所以哈勃上的相机单次成像只能拍下一小部分。天文学者利用哈勃上方的ACS多次对局部区域进行重新拼接,然后把智利CTIO的4米望远镜拍到的图像合成了螺旋星云的全景图。
尽管螺旋式星云看起来像一个圆圈,但它实际上是由两个棋盘构成的,它们几乎是垂直的。它们的内盘直径约为1.7光年,外盘直径约为2.5光年。其内部盘面和外部盘面分别以每秒32到40公里的速度向外膨胀。根据气体盘的半径,天文学家推测,它是在10,年前诞生的,一直匀速膨胀。
02哑星云、南环状星云和双喷流星云介绍
1、哑星云(M27)
“哑铃星云”距地球约光年,是第一个被天文学家记录的行星状星云,也是对其进行记录的第一个人。在马西耶星表中,星云的编号是M27。在马西耶星表中有4个行星状星云,除M27外,还有M57,M76和M97。
有些望远镜的分辨率不太高,就像一个哑铃,所以得名。但是如果用高分辨率望远镜观察,就会发现它像一个椭圆,在其中特别亮的区域形成了一个哑铃状。
“哑铃星云”的直径约3光年,在天空中的视角约为8分贝,而哈勃上方的一些摄像机的视场只有不到3个角——例如,WFPC2只有2.7角分的视场,所以哈勃一次只能拍到它的一部分。下面的图片是由哈勃的WFPC2拍摄的哑铃星云的局部可见光图像。
以这个哑铃星云的膨胀速度为基础,天文学家估计其年龄在10年左右。换言之,它从10,年前开始膨胀,并且一直到现在为止。其中心有一颗炽热的恒星核。
2、南环状星云(NGC)
位于南天的船帆座方向,有一个著名的“南环状星云”,其编号为NGC。距地球大约2光年,是地球和哑铃星云距离的2倍。因其呈环状结构而得名,与北天环状星云(见下图)相仿。
3、PNM2-9和IRAS-的双喷流星云。
比南星云稍远的是一个双喷流星云,又被称为PNM2-9的蝴蝶星云。在蛇夫座,距地球约光年远。双喷流星云是一个双极形状的行星状星云。在其中心,是一对双星,质量相对较大的这颗恒星演化到生命末期,喷出了两个对称的气体瓣。
高度类似双喷流星云的行星状星云位于中心的天体正在猛烈地喷发物质,同时也形成沿两极运动的喷流。到目前为止还没有确定其距离。从严格意义上讲,它并非真正的行星状星云,而是一个“原行星状星云”,即早期阶段的行星状星云。
03红色长方形星云、环形星云和猫眼星云
1、红色长方形星云
两次喷流星云稍远一点的行星状星云是红色矩形星云。在麒麟座方向上,距地球光年。在红矩形星云的中心,是一颗正在演化至生命末期的恒星HD,它正在不断地向外喷射出气体,使核心炽热。核弹释放的强紫外线将自身喷出的气体和尘埃加热,使其发光。
2、环形星云(M57)
环状星云是最著名的行星状星云,距地球光年。在马西耶星表中,它位于天琴座,编号为M57。在夏天的夜晚,只要你能发现织女星,你就会发现这个星云。在织女星旁边,是四颗亮星,形成了一个四边形,中国古人认为它是织女织布的梭子。在这四边形下方的两颗星星之间,就是那个环形星云所在的位置。
3、猫眼星云(NGC)
猫眼星云(NGC)距地球约3光年,也是一颗美丽的行星状星云,位于天龙座方向。从哈勃的图像可以看出,猫眼星云的结构异常复杂:有好几个气体层,它们都绕着同一轴旋转,其中两股高速喷流沿旋转轴方向喷射,喷流内高速气体与低速气体碰撞,形成高速的冲击波。爆炸波处形成浓密的气体结构。
结语:星云是宇宙中神奇的结构,其独特的结构使其具有了独特的魅力,对于星云的研究有助于我们更加了解宇宙,虽然星云的奥秘只是宇宙奥秘的冰山一角,但我相信总有一天我们会将宇宙征服。