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2017-09-30 結構奇怪的土星星雲

 
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Annotated image showing features in the Saturn Nebula. Credit: ESO/J. Walsh  右方這張土星星雲(Saturn Nebula,NGC 7009)彩色影像是ESO科學家Jeremy Walsh領軍的跨國研究團隊,透過歐南天文台(ESO)超大望遠鏡(Very Large Telescope,VLT)上的MUSE光譜相機(Multi Unit Spectroscopic Explorer)拍攝而得,是天文上首度進行的行星狀星雲內部塵埃和氣體分布概況相關研究的一部份。影像中可見有許多複雜的塵埃結構,包含許多塵埃殼層(inner shell)、一個光暈(halo)和一個稀奇的波狀特徵(wave-like feature)。天文學家希望能從這些結構瞭解行星狀星雲如何發展演變出奇怪的形狀,以及關於行星狀星雲的對稱性問題。

  土星星雲是個很特別的行星狀星雲(planetary nebula,PN),有著一系列形狀奇怪的氣泡狀結構,呈現漂亮的粉紅色和藍色,在黑暗夜空的襯托下,倍顯瑰麗。它離地球約5000光年,位在寶瓶座方向,視亮度約8.0等,視直徑約14'×35'。土星星雲,顧名思義,就是因為類似帶著光環的土星側對地球時的模樣而得名。但事實上,土星星雲和太陽系行星完全無關。

  土星星雲的前身是顆低質量恆星,當它步入生命終點,慢慢膨脹成一顆紅巨星,而後它拋棄了外層大氣物質。這些物質被來自原本高溫熾熱核心的強烈恆星風向外吹,又被核心發出的紫外輻射游離,使得在殘餘核心周圍形成由塵埃和色彩斑斕的熾熱氣體組成的拱星星雲(circumstellar nebula)。行星狀星雲的存在時間並不長。天文學家推測土星星雲只能存在數萬年,之後就會因向外擴張而冷卻,最後終不得見。而中間殘留的核心部分則漸漸變暗,最後會演變成一顆熾熱的白矮星,而在這張影像中就能看到土星星雲中心就能看到這個恆星殘骸。

  在MUSE的土星星雲影像中最明顯的特徵包括:一個橢圓形內側殼層和一個橢圓形外側殼層,還有外側的那個光暈;此外,在星雲長軸方向的2側末端,還可見到向外延伸的氣體流構成的明亮「環脊(ansa)」。有趣的是:Walsh等人還在塵埃中發現一個波浪狀結構,但尚不清楚其代表的意義。而塵埃遍佈在整個星雲中,但在內側殼層的邊緣有個很明顯的塵埃聚集區,看起來像是正在被摧毀中;Walsh等人推測可能有幾種造成塵埃被摧毀的原因,其中一種推測就是內殼層基本上是向外擴張的衝擊波,所以可能碾碎殲滅塵粒,或甚至使塵粒被加熱到蒸發的地步。

資料來源:http://www.eso.org/public/news/eso1731/, 2017.09.27, KLC

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