M2-9:蝴蝶星云的翅膀

[ 录入者:gohomeman1 | 时间:2016-03-04 18:53:15 | 作者:gohomeman1 译 | 来源:哈勃欧洲信息中心 | 浏览:1986次 ]

原文标题:The wings of the butterfly

原文作者:Mathias Jäger

副标题:New Hubble image of the Twin Jet Nebula

来自:哈勃欧洲信息中心; 发表时间:2015.8.26

翻译:gohomeman1  审校:数星星的猫(编译版权所有,未经许可请勿转载)

这幅由美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作的哈勃望远镜拍摄的复杂而壮观的彩色图像,是双喷流星云(又称为蝴蝶星云,编号M2-9)。图像以惊人细节展示了膨胀气体形成的星云外壳和气团,两个闪烁的气泡从中心恒星系统向两侧延伸,气泡内是两道源自中心恒星、时速超过100万千米的巨大气体喷流。

哈勃拍摄的行星状星云M2-9。大图:1.4MB,版权:NASA,ESA,下同。

本图原始数据来自第二代广域行星相机(WFPC2)和太空望远镜成像光谱仪(STIS),其中WFPC2的图像早已在1997年公布,而STIS的数据近几年才获得。图像重新配色如下:WFPC2,502nm(纳米)的蓝光电离氧线[OⅢ],蓝;673nm的红光电离硅线[SiⅡ],红;STIS,575nm的黄橙光,绿。天体位于蛇夫座,离地球约4000光年,天球坐标:赤经17时5分37.94秒,赤纬-10°8' 32.57"。

哈勃拍摄的这个宇宙蝴蝶有多个名称,称其为蝴蝶星云,显然比其编号PN M2-9显然好记,也更有诗意。

PN M2-9中的PN,是行星状星云(planetary nebula)的缩写;而M,是发现者、德国天文学家Rudolph Minkowski的姓氏缩写。图中可以清晰看到膨胀的发光气体壳,标志着它正处于一个中小质量恒星的演化晚期。这颗垂死的恒星不但抛弃了外壳,而且它的裸露核心正照耀着气壳——形成了图中所见的美丽效果。另外,双极星云不仅是个行星状星云,它还是个双星系统。

普通的行星状星云,中央只有一颗恒星;而像本例这样的双级星云,则是一对双星。天文学家发现,本例中的这对双星,质量与太阳基本相当,小伴星约为0.6~1.0个太阳质量,而大伴星约为1.0~1.4个太阳。大质量子星比小质量子星的演化快,早已抵达其生命尽头,抛掉外壳、变成小小的白矮星;而小质量伴星现在正处于行星状星云状态。

双喷流星云的外形特征,肇因很可能是两个子星的互相绕行。有着伴星绕转的白矮星,使得整个空间环境与均匀球体明显不同,导致垂死恒星抛出的气体更可能成为双极结构(双星绕转使得绕转平面形成相对“高”密度气体尘埃盘,喷流只能从气体盘两极流出,译注)。不过,天文学家还在争论,是否所有的双极星云都源自双星系统。同时星云的翅膀还在成长,天文学家通过测量膨胀速度计算得出,星云仅有1200岁。

在星云翅膀中,始于中央恒星、水平向两侧延伸的蓝色脉络状气流,虽然看起来比五彩缤纷的星云稀薄,事实上却是猛烈的喷流,时速达百万千米(约300km/s)。这是系统中心存在双星的又一证据,因为双星引力相互作用导致喷流方向的缓慢改变,这种进动现象产生了瓣状气泡(月球引力导致地球的自转轴缓慢摆动就是进动现象,译注)。

第二代数字巡天项目(DSS2)拍摄的M2-9所在的天区,星云貌似看不见啊。巨图:233MB,版权:DSS2。

星云中心的双星,互绕周期约100年。双星绕转不仅产生了蝴蝶星云的翅膀和两个喷流,还使得白矮星能从其块头较大的伴星(但质量较小,译注)中吸积气体,形成一个围绕其的巨大物质盘,延伸范围广达冥王星轨道的15倍!虽然这个盘如此巨大,在哈勃图像中它却仅是图像中央的一小块白色亮斑(所以行星状星云是非常稀薄的,译注)。

2012年的哈勃寻宝大赛图像处理组比赛中,Judy Schmidt 提交了一份此图的作品。

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