NGC 2346:躲猫猫的宇宙蝴蝶

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-03-16 20:50:33 | 作者:Melipal yi | 来源:Sky & Telescope | 浏览:1924次 ]

原文标题:NGC 2346: A Cosmic Butterfly Plays Peekaboo

作者:Bob King   原文来自:SkyandTelescope.com   Posted: 2016. 3. 2

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

螺旋绕转的恒星与阻光的尘云让麒麟座不太为人所知的行星状星云NGC 2346显得生气勃勃。你会不会是下一个率先发现它躲猫猫的人呢?

我乐于观测变星的原因之一是它们总在变化着。我认为这是我们很多人还乐于观测彗星和行星的缘故。每个季节,有时是每个夜晚,你都不会预知能看到什么。另一方面,大多数深空天体在数代人看来外观都不会发生变化。

说这些并非对星系、星团和星云不敬——我永远也不会放弃这些闪耀模糊的东西——但熟知从快速变化到几乎恒久不变在内的一切,这让观天活动悦人身心。

蝴蝶星云NGC 2346具有非凡的双瓣状(双极)结构,这部分是由于中心区域两颗恒星的相互作用。这一星云距离地球约为2000光年,位于麒麟座。(图片提供:NASA / ESA)

一小撮星云结合了这两大特性,其中包括哈勃变光星云NGC 2261、球状星团M5中的两颗明亮造父变星,还有本文的主角——双极行星状星云NGC 2346,也就是蝴蝶星云

在三月的第二周,天空中没有月光干扰,这个麒麟座的星云处在小犬座亮星南河三附近的好位置,我鼓励你来造访这里。在深度曝光的照片中,蝴蝶星云的形态看上去可能与俗名相符,但在大多数望远镜中,尤其是在低放大率下,你的第一印象会是一颗身居宽约1角分的光晕中的11等星。它的中央星非常明亮,你可能甚至一开始都不会注意到行星状星云本身。使用余光观测,并将放大率增至100倍,它在口径8英寸以上的望远镜中就应该显得很明显了。

这张星图展示了3月初当地时间晚间8时左右的南方天空,此时NGC 2346处在子午线附近。(图片提供:Stellarium)

更高的放大率再配合星云滤镜来增进对比度,就可以揭示出星云卵形的外观以及其他精细的细节了。使用我的15英寸(37厘米)望远镜以及一枚UHC滤镜,我可以看到中央恒星周围的暗色空腔,还有沿东北-西南方拉长的雾状卵形区域两端较亮的斑块。双极结构的迹象看上去是从主星云南北方向外延伸的暗淡区域,其中北瓣更为显眼。

使用这张暗至11等星的寻星图来寻找星云,它位于4等星麒麟δ西南方大约0.5度之外。图中上南下北。(图片提供:Stellarium with additions by the author)

在2016年冬末的夜晚,NGC 2346的中央星稳定明亮地闪耀着,不过情况并非一直如此。在1981年到1985年、1996年到1997年,还有最近的2004年,这颗恒星的亮度陡降至15等(在大多数业余望远镜中几乎不可见),然后又上升到了11等或11.5等。由于我已经观测这个星云很多年了,在区区几天、几周最后是几年内看到如此剧烈的变化是非常震撼的。

NGC 2346中央双星(又名麒麟V651,或V651 Mon)在1975到2016年间的光变曲线。图中展示了若干明显的凹陷(光度最小值),是由路过的尘云引发的。(图片提供:AAVSO)

为何会出现此等不切实际的行为呢?这个行星状星云的中央星实际上是一对分光双星,由一颗A5型主序星以及一颗小而炽热的亚矮星组成。这对恒星合称为V651 Mon变星系统。这两颗恒星每16天会坏人共同的引力中心运行一周。虽然我们看到的是二者作为星云中央星发出的总辐射,其中最大的贡献者却是较明亮的A5型恒星。

这张NGC 2346的照片揭示出了中央双星周围分子氢气体云中小如太阳系的细节。图中上北下南。(图片提供:GeMS / GSAOI Multi-Conjugate Adaptive Optics System)

很久之前,当两颗恒星中较大的一颗(也就是当前的亚矮星)演化成为膨大的红巨星时,它将伴星包裹了起来,让两星螺旋运动,靠得越来越近。在此过程中,红巨星排除了尘云,并形成了环绕在系统周围的环状结构。随后当红巨星在形成行星状星云的过程中抛出外围包层时,尘埃沿垂直于环形结构的方向膨胀形成了我们今天看到的双极泡。

威廉·赫歇尔在1795年发现了NGC 2346。根据对老摄影底片的考察,我们知道,至少在1899年到1981年间,V651的亮度一直很稳定。然后它突然减暗了,并挣扎了4年才恢复到从前的亮度。较短的减暗发生在1996年到1997年间(约400天),还有2004年(约300天)。

天文学家认为,这颗恒星暂时的减暗是由于红巨星抛出的尘云从前方通过导致的。在20世纪80年代早些时候,中央恒星曾经一再在11等到15等之间增亮减暗,周期16天,期间它规律地在环绕伴星运动期间从尘云后方“探出头来”。根据估计,云团的宽度介于大约1200万到3000万英里(1900万到4800万千米)之间。

美国变星观测者协会在网站上免费提供了数千颗变星的星图。你可以使用上图来找到NGC 2346,然后借助参考星来估计它的亮度(图中的星等略去了小数点)。大图请点击(图片提供:AAVSO)

只需通过观测NGC 2346中央星的减暗与再次增亮,我们少见地瞥到了新生行星状星云富尘的湍动环境。能够在几天或几周的时间里(而非永远)看到天文事件的上演是有多么美妙!

还有更好的消息。1996年的减暗期间,在两周的时间里,中央星短暂地增亮了两个星等,然后又落回了14.5等左右,日本京都大学的天文学家将这一事件解释为遮掩云团的部分清空过程。你可以在这篇发表于2001年的论文中了解更多此项发现。

行星状星云的负片,图中标注了若干参考星的星等(略去了小数点)。一些观测者报告称看到了这个星云收缩的外观。图中上南下北。(图片提供:DSSg)

没有人知道NGC 2346的中央星是否会再度消失不见,或者是会在何时隐匿起来。由于上一次明显的减暗发生在将近12年前,也许这次减暗已经迟到了。这就是我在冬季和春季的傍晚定期造访这个行星状星云的缘故。找个时间试一下吧。谁知道呢——你有可能是第一个发现它下一次躲猫猫的人!

(全文完)

Tags:NGC2346 变星

责任编辑:Melipal

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