垂死恒星的曲折喷发终于以 3D 的方式展现出来。
由一名高中毕业生领导的一组科学家重建了复杂而神秘的星云,这些星云构成了天空中最著名的恒星幽灵之一? 猫眼星云。
他们的模型揭示了星云结构中一些以前无法解释的方面的机制。
这些结果可以帮助我们了解其他类似的星云,也让我们对太阳可能发生的情况有一些了解。
猫眼星云,也称为 NGC 6543,是所谓的行星状星云。 然而,它们与行星根本没有关系。 这个术语的出现是因为它们的圆形形状类似于行星。 这样的星云是恒星之后剩下的东西吗? 像太阳一样? 燃料耗尽并达到其使用寿命。
尽管行星状星云表现出共同的特征,但猫眼星云是迄今为止发现的最复杂的例子之一。 虽然它整体呈圆形,但其内部却以菱形为主,就像猫眼的瞳孔一样,充满了结、贝壳和细丝。
它也是天空中研究最多的星云之一,但其结构的某些方面仍然有点令人费解。
在当前的行星状星云形成模型(称为相互作用恒星风模型)下,它们无法轻易解释。
在这个模型下,恒星膨胀成红巨星(就像)并产生缓慢的恒星风,将恒星物质推入太空。
然后,在这个生命阶段结束时,恒星将其外部物质喷射到太空中,而核心则不再受到外部压力的支撑。,在重力作用下塌缩形成白矮星。
非常热的白矮星会产生快速的恒星风,撞击较慢的恒星风中的物质,冲击气体并形成贝壳。
这点对称,猫眼星云的双极形状不适合此模型。
“当我第一次看到猫眼星云时,我被它美丽、完美对称的结构震惊了,”瑞安·克莱尔蒙特解释说,计划就读斯坦福大学。 “更令我惊讶的是,它的 3D 结构尚未被完全理解。”
所以,他为此做了一些事情。 他在墨西哥国立自治大学的天文学家 Wolfgang Steffen 和加拿大卡尔加里大学的 Nico Koning 的帮助下,利用天体物理建模软件 SHAPE 来解构猫眼星云中心区域内正在发生的事情。
哈勃太空望远镜对星云进行了极其详细的观测在2008,提供了一些使用的数据。
他们还使用了墨西哥圣佩德罗·马蒂尔国家天文台的光谱数据,这些数据揭示了星云内气体的运动。
他们构建的三维模型揭示了一些有趣的东西:高密度气体的螺旋环,部分包裹在星云的外壳上,对称地排列在星云的两个瓣周围。
这种对称性表明,这些光环是猫眼中心恒星两极喷射出的高速射流的结果。 因为产生它们的恒星像陀螺一样摇晃? 一种称为旋转进动的运动? 这导致喷射流呈螺旋状喷出。
它们的不完整性意味着喷流只喷发了很短的时间,然后就被缩短了。
我们所知道的唯一能在行星状星云中产生进动喷流的是双星。 猫眼中心的这颗恒星被认为是沃尔夫-拉叶型恒星,虽然还不是一颗白矮星,但离我们不远了,当它燃烧完最后的燃料储备时,质量仍在损失。 这样的明星,当, 可以创建。
先前的研究表明猫眼星云的中心可能潜伏着一个双星伴星。 这一新发现支持了这种解释。
未来的观测和分析将能够考虑到这个模型,以更好地解释这个迷人星云的奇怪动力学。
“能够自己进行天体物理学研究,并在该领域产生实际影响,这是非常有意义的,”克莱尔蒙特 说。
“行星状星云中的进动喷流相对罕见,因此了解它们如何有助于形成猫眼等更复杂的系统非常重要。最终,了解它们的形成方式可以洞察我们太阳的最终命运,这本身就是一个天变成行星状星云。”
该研究发表在英国皇家天文学会每月通知。