天文學家對輪狀星云 NGC 1514 的觀測已超過三個世紀。1790 年,威廉·赫歇爾將其描述為第一個看起來云霧繚繞的深空天體。與星團不同,他無法分辨出其中的單個恒星。借助韋伯望遠鏡,科學家們現在正在更詳細地研究該星云,從而加深對這片星際云的理解。
周一,NASA發布了NGC 1514星云的驚人照片,展現了迄今為止捕捉到的最生動的雙環圖像。韋伯望遠鏡的中紅外儀器(MIRI)提供了這張高分辨率合成圖像,比廣域紅外巡天探測器(WISE)拍攝的圖像更加清晰,后者只能顯示模糊的細節。(見下方并排圖像。)
天文學家自18世紀以來就一直在研究NGC 1514,但在2010年,科學家邁克·雷斯勒利用WISE衛星拍攝到了當時最清晰的圖像。他指出,韋伯太空望遠鏡拍攝的圖像超越了之前的拍攝成果,使他和同事能夠更詳細地研究該星云。清晰度的提升有助于研究人員就該星云的形成得出更準確的結論。
“在韋伯太空望遠鏡之前,我們無法探測到大部分這類物質,更不用說如此清晰地觀察它們了,”雷斯勒說道。“有了MIRI的數據,我們現在可以全面地研究這個星云的湍流性質。”
這些由塵埃團塊組成的等距環賦予了星云獨特的三維形狀,形似車輪或輪胎。雖然NASA將其描述為沙漏形,但這種解釋并非一目了然。靠近中心的一團粉紅色云層顯示出由垂死恒星噴出的快速移動物質“穿孔”而成的孔洞。研究人員指出,NGC 1514的環在過去4000年中形成,并將在未來數千年內持續演化。
中心明亮的“恒星”實際上是兩顆恒星。加那利群島天體物理研究所的資深科學家戴維·瓊斯(David Jones)在2017年證實了NGC 1514系統是雙星系統。由于兩顆恒星的軌道距離很近,每九年繞行一次,形成了顯著的衍射尖峰,因此看起來像一顆恒星。其中一顆恒星的質量曾經比我們的太陽大很多倍,但經過數千年的時間,它的質量逐漸流失,形成了星云,最終變成了一顆白矮星。
“隨著它的演化,它不斷膨脹,在非常緩慢而密集的恒星風中拋出一層層氣體和塵埃,”瓊斯說道。“恒星的外層被拋出后,只剩下熾熱致密的核心。作為一顆白矮星,它的恒星風時而增強,時而減弱,這可能將物質卷入薄薄的恒星殼層。”
研究人員發現,NGC 1514 缺少一些通常在星云中發現的元素,其中最顯著的是碳。具體來說,它缺乏多環芳烴,這是一種在類似結構中常見的復雜碳元素。他們懷疑這些分子來不及形成,可能是因為雙星的細長軌道像攪拌機一樣,擾亂了噴出的物質。然而,韋伯望遠鏡確實探測到了塵埃中的氧氣,這些氧氣集中在粉紅色云層中空洞的邊緣。
另一顆明亮的恒星出現在中央雙星的左下方,但它并非該系統的一部分。NGC 1514星云距離地球約1500光年,而這第三個顯著的天體距離地球更近。它相對暗淡,凸顯了星云雙星相比之下有多么明亮。
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