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困扰科学家 16 年,蓝环星云之谜终于破解

2004 年,美国宇航局(NASA)的太空望远镜星系演化探测器(GALEX)观测到一团神秘的蓝环星云,但科学家们始终不明白它是如何形成的。现在,美国科学家在蓝环星云的荧光碎片中找到了新的证据,或可解释其形成之谜。

事实上,蓝环星云拥有名为 TYC 2597-735-1 的恒星,其周围环绕着神秘的紫外线环。这个光环实际上是不可见的紫外光,在望远镜图像中被标记为蓝色,中间亮黄色的球体就是 TYC 2597-735-1。

卡内基科学研究院天体物理学家马克 · 塞伯特 (Mark Seibert)是 GALEX 团队的成员,也是这项新研究的合著者。他表示:“每次我们以为搞懂了这个蓝环星云,然后就会有某种东西告诉我们:‘不,那不对。’作为一名科学家,这是非常可怕的事情。但我喜欢这个星云的独特之处,以及那么多人为它所付出的努力。”

图:蓝环星云被认为是在某次恒星碰撞后形成的,碰撞将炽热的碎片抛入太空。这些碎片在恒星周围形成了环,而物质的流出形成了圆锥体形状,其中一个圆锥体的底部几乎直接朝向该恒星

利用夏威夷的 W.M.Keck Observatory 天文台,研究人员发现,蓝色光环实际上是个锥形发光分子氢云的底部,它从恒星向地球方向延伸。新的观测还显示,从恒星向相反方向延伸还有第二个锥形云团。

加州理工学院物理学家、GALEX 前首席研究员克里斯托弗 · 马丁(Christopher Martin)表示,从地球上看,两个锥形云团的底部似乎重叠在一起,进而形成了围绕恒星的环形。

科学家认为,几千年前,一颗类太阳恒星与一颗较小的恒星相撞并吞噬了后者,随后就形成了荧光碎片云团。而最近的观测发现了前所未见的恒星碰撞演化阶段。

这项研究的主要作者、加州理工大学物理学家凯里 · 霍德利(Keri Hoadley)说:“两颗星球的合并是相当常见的,但由于在这过程中产生的物质在太空中会膨胀冷却,星球很快就会被大量的尘埃遮蔽,这意味着我们看不到实际发生了什么。”

最新观测的时机对于帮助科学家理解这一现象至关重要。加州理工学院的天体物理学家、GALEX 团队成员唐 · 尼尔(Don Neill)说:“这就像看婴儿第一次走路一样。一眨眼可能就会错过它。”

正是这个最佳时机让研究人员看到了真正在发生的事情。霍德利说:“我们认为这个天体展现了这些瞬变事件的后期阶段,那时尘埃已经消失,我们也就有了更好的视野。而过了一段时间,星云就会分解成星际介质,那时我们就根本无法分辨出发生了什么。”

这场恒星碰撞将一团炽热的碎片喷射到太空中。当碎片向外飞行时,它产生了冲击波,进而加热了碎片云中的氢分子,产生了科学家在 2004 年首次观察到的紫外线辐射。

研究人员还使用了 NASA 的斯皮策太空望远镜和广域勘测探测器(WISE)的存档数据,这些数据揭示了蓝环星云中心恒星周围过量的红外辐射。这些观测表明,这颗恒星被一片尘埃包围着,它吸收了恒星的光线,然后在红外线中重新辐射。研究人员认为,这个圆盘将环绕恒星的碎片云团一分为二,进而形成了两个向着相反方向延伸的锥形云团。

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