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[分享] 喷泉星云中发现与喷流有关的螺旋结构
美国喷射推进实验室(JPL,Jet Propulsion Laboratory)Raghvendra Sahai、凯克望天文台D. Le Mignant、R.D. Campbell、F.H. Chaffee及加州理工学院的C. Sánchez Contreras等人,利用位在夏威夷冒纳基亚山顶凯克天文台(W. M. Keck Observatory)的10米望远镜凯克二号(Keck II Telescope),在以自适应光学(adaptive optics,AO)系统调节大气扰动后,取得了垂死之星IRAS16342-3814的详细影像(如右图),可让天文学家仔细研究类似太阳的普通恒星步入死亡之途时会有什么景象。
类太阳恒星(Sun-like stars)在稳定且平淡地供应光与能量几十亿年之后,外层大气逐渐向外扩散、核心则形成白矮星,当外散的云气受核心紫外辐射的照射后发光,在恒星周围便形成所谓的「行星状星云(planetary nebulae,PN)」,这些星云约可存在千年之久。PN会因恒星周遭的太空环境不尽相同,而有不同的外型,有的呈现球状,有的呈现蝴蝶状、有的呈现哑铃状,不论形状如何,都一样的美丽。不过,天文学家对于何种太空环境会造成什么样形状,并不十分清楚。
IRAS16342-3814俗称为「喷泉星云( Water-Fountain Nebula)」,离地球约6500光年,位在天蝎座方向。从右上照片可见星云有两片由气体与灰尘的云气组成的亮瓣,每一片的宽度都可达2000AU(天文单位)左右,而两片亮瓣中心则躲藏着正步向生命终点的恒星,不过被浓密的尘埃线(dust lane)遮挡而看不到。凯克二号望远镜和AO系统,系以近红外波段观测,因此可以穿透密度较低的灰尘,观测到星云较深的区域。结果发现亮瓣中有明显的螺旋状结构(如左上图虚线标示)。Sahai等认为:螺旋结构应该是星云中其实有高速喷流,且此高速喷流会规律地进动(precession),亦即:喷射方向会逐渐改变,因而形成螺旋状的样貌。这个螺旋结构于是成为近来提出的假设理论:「大部分行星状星云的形状与其喷流有关」的直接证据。
喷泉星云的这项观测结果显示:在垂死之星旁,也和其他常见的天文现象一样拥有喷流,这点让天文学家相当兴奋,因为理论上,垂死之星拥有喷流的时间约只有数千年而已,对宇宙137亿年的时间而言,如眨眼般短暂,此外喷流结构通常很紧密,再者偶而才会有一次喷发活动,且处在背景是相当明亮的星云中,因此相当不易观测到。
目前天文学家希望在未来几年中,能利用不同的滤镜来取得喷泉星云的细节,以确定星云的物理特征,并测量螺旋状结构物质的物理运动,希冀能缩小星云外型形成过程的「猜测」范围。
出处来源:http://www.tam.gov.tw/news/2005/200501/05011503.htm
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