哈勃26周年贺礼——单颗恒星吹出的气泡星云

[ 录入者:gohomeman1 | 时间:2016-04-25 18:01:21 | 作者:gohomeman1 译 | 来源:哈勃官网 | 浏览:2105次 ]

原文标题:Hubble Sees a Star 'Inflating' a Giant Bubble

原文作者:Zolt Levay,Felicia Chou;Mathias Jäger;Ann Jenkins,Ray Villard

来自:哈勃官网; 发表时间:2016.4.21

翻译:gohomeman1  审校:Linq(编译版权所有,未经许可请勿转载)

2016.4.21:今年美国宇航局(NASA)和欧洲空间局(ESA)合作的哈勃太空望远镜(HST)的生日蛋糕上,将插上26棵优雅的蜡烛。现在,一个巨大的太空“气球”也将加入庆典。为了庆祝26年前的1990.4.24(美国东部时间)哈勃发射升空,天文学家操作哈勃拍摄了这个巨大的气球状星云——它昵称就是气泡星云,编号NGC 7635,是由中央炽热的大质量恒星吹出的。哈勃拍摄的这个彩色星云长约7光年,约为太阳与最近的南门二距离的1.5倍。这个星云位于仙后座,离地球约7100光年。

哈勃WFC3拍摄的NGC 7635。大图:94.9MB,版权:NASA、ESA,哈勃遗产团队,下同。

2016.2.25-2.26,哈勃的第三代广域相机(WFC3)以空前的清晰度在紫外光学波段(UVIS)拍摄了气泡星云,各波段的累计曝光时间达3.5个小时。图中配色如下:502nm(纳米)、二价电离氧[OⅢ]的蓝光发射线,蓝;656nm、电离氢(H-α)的红光发射线,绿(为了颜色更丰富的伪彩);658nm、一价电离氮[NⅡ]线,红。不同波段的滤光成像,能帮助天文学家了解该复杂系统的几何和动力学结构。

1990年4月24日(美国东部时间),“发现号”航天飞机在第31#太空穿梭任务(STS-31)中携带哈勃太空望远镜进入绕地球轨道,从此开启了其传奇之旅。为庆祝哈勃26周年生日(90后都到结婚年龄了,呵呵),天文学家公布了哈勃拍摄的一个庞大的美丽气泡,它昵称就是气泡星云(Bubble Nebula),编号NGC 7635,是由一颗炽热的大质量恒星吹出的。

华盛顿特区美国宇航局总部,NASA科学任务委员会副主任、宇航员约翰·格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)按惯例宣布:“为庆祝哈勃围绕太阳已经运行了26年,我们公布这幅年轻恒星和其周围环境间进行激动人心的相互作用的壮观图像。哈勃第三代广域相机的精心制作的气泡星云,让我们在前排一窥宇宙的壮美。”(Grunsfeld是哈勃2009年最后一次维护的宇航员之一,最近几年都是他宣布,译注)

气泡星云长达7光年,超过了太阳与最近的南门二双星(半人马α)距离的1.5倍。该星云位于北天的仙后座,离地球约7100光年。天球坐标:赤经23时20分48.31秒,赤纬61°12′06.12″。

左图为NGC 7635 周围的广域大图,由美国国立光学天文台的地面望远镜拍摄,显示气泡星云实际上位于一个更大星云的中心。大图:2.6MB

星云中心的大质量恒星约为太阳的45倍,其表面等离子体的温度过高,以恒星风的形式外逸,速度超过1800km/s(太阳风通常是200km/s,译注)。这股外泄的狂风横扫其前进方向的寒冷星际气体,就像扫雪机犁过雪地,形成了图像中的气泡外边缘。

随着气泡外壳持续膨胀,它猛烈撞入气泡一侧的稠密冷气体(另一侧很空旷,译注)。这种不对称状态使得中央恒星戏剧性地偏离了气泡中心,在哈勃图像中,它位于10点钟方向。

在图像的左上方,可看到混杂着尘埃的稠密冷氢气柱,我们还能看到更多几乎面朝我们、位于透明气泡后方的手指状云柱。

这些气体被加热到不同的高温,因此有了不同的颜色:靠近恒星的区域,氧被加热到足够的温度,电离产生蓝光;而较远的冷云柱,电离氢和电离氮的混合是黄光(这是配色效果,其实两者都是红光,波长只差了2个纳米,译注)。图中的云柱与鹰状星云的标志性“创生之柱”很相似。与鹰状星云中的结构一样,气泡星云中云柱被泡中炙热恒星的强烈紫外辐射照亮、激发。

WFC拍摄的NGC 7635,图像只相当于地面望远镜的清晰度。大图:1.9MB

1787年,英国杰出的天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)发现了气泡星云。它由星云中超级明亮的大质量恒星——O型星BD +60°2522一手制造(O 6.5等,数字越小,恒星亮度、温度越高,译注)。这颗短命的巨星已经失去其大部分的氢外壳(大约5个太阳质量,变成恒星风吹出了气泡星云,译注),正在核心融合氦(He)成为更重的元素(碳C)。这颗恒星已经有400万年,最多100~200万年后,就将爆发为超新星(原文如此,如果已经进入He聚变,按理不会超过20万年了,译注)。

气泡星云是少数几个多年来被数个哈勃设备观测过的天体。早在1992.9,第一代广域相机(WFC)就拍摄过它,但由于当年哈勃的主镜球面误差,图像相当模糊;然后1999.4,第二代广域行星相机(WFPC2)又再次拍摄了它。后续的设备因为第一次哈勃维修任务安装了偏差纠正镜或自带纠正镜,充分发挥了2.4米反射主镜的强大威力。

WFPC2拍摄的NGC 7635,清晰度有明显提高,阶梯型是WFPC2图像的特色。大图:6.5MB

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