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錢卓的行星狀星雲集錦

上方影像所顯示的4個天體均為行星狀星雲(planetary nebula,PN),分別為貓眼星雲(Cat’s Eye, NGC 6543)、NGC 7662、NGC 7009和MGC 6826,它們都是錢卓X射線觀測衛星(Chandra X-ray Observatory)目前正在太陽系附近區域中進行系統性搜尋或觀測的目標之一。錢卓所偵測到各PN的X射線輻射以紫色標示,另紅色、綠色和藍色則來自哈柏太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的可見光波段觀測結果。

在這個巡天計畫近期發表的第一部份的論文中,在距離地球5000光年範圍內總共觀測了到21個行星狀星雲,並將另外14個錢卓先前另外觀測過得14個PN的研究結果也包含進去。

行星狀星雲是質量與太陽類似的恆星,演化到生命末期時,核心的氫融合燃料用盡後會逐漸膨脹成半徑比原來正常時還大數十到數百倍的紅巨星;我們的太陽估計約在幾十億年後便會進入這個階段。在此階段,恆星絕大部分的外層大氣會逐漸向外擴張,在恆星周圍形成殼層狀氣體層,最後只留下最後會收縮成白矮星的熾熱核心。來自熾熱核心的快速恆星風衝進原本已向外奔散的外層大氣,不僅將它們更進一步向外推送,並讓它們激發發光,因而形成瑰麗的行星狀星雲。

在錢卓這項新的PN巡天計畫中有30%的PN,以及本篇新聞中的4個PN,所發出的瀰散X射線輻射,是因為快速恆星風的震波與已向外擴散的外層大氣相互撞擊的結果。絕大部分PN的可見光影像,與其瀰散X射線資料綜合後,呈現出相當緊緻且邊緣鮮明的氣體殼層,在氣體殼層外圍還有一層比較暗的氣體暈。所有的緊密氣體殼層的年齡都在5000年以下,由此可知強烈震波是何時發生的。

另外,本研究中約有半數PN的中心都有個X射線點源,而且除了其中一個PN外,其餘的X射線點源所發出的高能X射線可能是伴星引起的,顯示時常向外拋擲物質、形成多重氣體殼層的PN通常擁有伴星。未來的研究重點,將擺在單星與雙星對行星狀星雲的結構和演化是否有何決定性關鍵。

資料來源:NGC 6543: A Planetary Nebula Gallery. NASA

轉載自 網路天文館

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