NGC 1514 是一個距離我們約 1500 光年的行星狀星雲。威廉·赫歇爾於 1790 年發現了它,它的發現使他重新思考星雲的本質。
它已被現代望遠鏡多次拍攝到,每次有能力的望遠鏡重新觀察它時,天文學家都會對它有更多的了解。詹姆斯韋伯太空望遠鏡是最新觀測到這個奇怪星雲的望遠鏡,其觀測結果有助於解釋這個不尋常的物體。
1790 年,NGC 1514 看起來與天空中的其他星雲斑不同。在探測到星雲之前,赫歇爾認為星雲是無法分辨的大量恆星。但這顆不同:他寫道,這是一顆孤星,“周圍環繞著微弱的發光大氣層”。
快進到現代,美國宇航局明智的(廣域紅外巡天探測器)在星雲周圍發現了一對僅在紅外線中可見的環。
在新的研究中,天文學家使用強大的 JWST 來更好地觀察 NGC 1514。
他們的結果發表在一篇題為“JWST/MIRI 對行星狀星雲 NGC 1514 中神秘中紅外環的研究,”發表於天文雜誌。邁克爾·雷斯勒 (Michael Ressler) 是美國宇航局噴氣推進實驗室韋伯 MIRI(中紅外儀器)的研究員和項目科學家,他是該研究的主要作者。
作者在論文中寫道:“雖然NGC 1514在光波長下是一個橢圓形但複雜的行星狀星雲,但在廣域紅外巡天探測器全天巡天過程中,我們發現它的微弱外殼內包含一對紅外明亮的軸對稱環。”
天文學家使用 JWST 的 MIRI 成像儀和中分辨率光譜儀及其濾光片組收集了觀測結果。
研究人員解釋說:“這些觀察結果表明,這些環清晰可見,結構相對獨特,到處都有絲狀和塊狀的細節。”
一對雙星位於 NGC 1514 的中心。它們在圖像中顯示為一顆帶有明亮衍射尖峰的紫色單星。
星雲的雙環外觀是由其中一顆恆星隨著年齡的增長而產生的。這顆恆星最初的質量是太陽的幾倍,當它演化成紅巨星時,它擺脫了外層氣體,形成了星雲。
加那利群島天體物理研究所的高級科學家戴維·瓊斯 (David Jones) 表示:“隨著它的演化,它膨脹起來,以非常緩慢、密集的恆星風甩出一層層氣體和塵埃。”他於 2017 年證明了中心存在一個雙星系統。
那顆恆星現在是一顆白矮星,它的伴星現在是一顆巨星水平分支。
天文學家在利用 JWST 觀測 NGC 1514 之前就知道了這一切。然而,JWST 讓他們了解了星雲在過去 4000 年來的動盪本質。
“在韋伯之前,我們無法檢測到大部分這種材料,更不用說如此清晰地觀察它了,”主要作者雷斯勒在一份報告中說道。新聞稿。
他發現了 NGC 1514 周圍的光環2010年當他檢查來自 NASA 廣域紅外勘測探測器 (WISE) 的圖像時。 “利用 MIRI 的數據,我們現在可以全面檢查這個星雲的湍流性質,”雷斯勒說。
從我們的視角來看,NGC 1514看起來像一個倒出來的罐子,但實際上它的形狀是沙漏的。左上和右下附近有明顯的腰部收縮痕跡,在這些位置,灰塵呈橙色並飄散成淺V形。
瓊斯說:“當這顆恆星處於物質流失的頂峰時,伴星可能已經非常非常接近了。” “這種相互作用可能會產生你意想不到的形狀。這種相互作用可能會形成這些環,而不是產生球體。”
新的 JWST 觀測結果清楚地解析了這對環,並更詳細地顯示了團塊和細絲。環內部是雲狀物質,看起來呈湍流狀態,而在環邊界之外,有微弱的噴射物狀結構。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡讓研究人員能夠更深入地研究星雲的成分。
這些環很明亮,但亮度不是來自原子氫、多環芳烴 (PAH) 或衝擊分子氫等物質的線發射,而是來自塵埃顆粒的熱發射。
研究人員解釋說,只有約 1.5% 的環通量來自線路發射。這是不尋常的,因為碳和多環芳烴在行星狀星雲中很常見。
這意味著,與其他一些星云不同,環形結構並不是由因撞擊ISM而受到衝擊的材料製成的。如果是的話,就會有更多的分子氫排放。
多環芳烴或任何其他分子的排放量的缺乏證明了這一點。 “……我們的結論是,MIRI 圖像中看到的環的通量基本上都不是來自線發射,”他們寫道。相反,它以粉塵排放為主。
雷斯勒和他的合作研究人員解釋說,NGC 1514 主要是由來自主恆星的強風形成的。這些風是不對稱的,可能是由於中心的一對恆星之間的相互作用造成的。然而,目前他們還不清楚這些戒指是如何製造的細節。
他們寫道:“不幸的是,我們的觀測結果本身並不能直接洞察光環的形成;我們已經說過它們是什麼,但無法說出它們是如何到達那裡的。”
對其他星雲的研究然而,可以提供一個答案。雙星共同包層發出的強烈熱脈衝可能導致星雲膨脹的物質密度發生顯著變化。
作者在論文中解釋說,有可能“……一段時期的嚴重質量損失形成了緻密區域,這些區域將成為環的源材料,隨後快速的噴流/風將沿兩極的材料雕刻出來,形成一個更像環形的結構。”不幸的是,觀察結果無法證實這種情況。
他們總結道:“無論如何,新數據確實完整地描繪了環是嵌入在一個非常複雜但令人著迷的行星狀星雲的脆弱外殼中的涼爽塵埃結構。”









