
行星狀星云——恒星災(zāi)變殘余無(wú)疑是宇宙中最美麗的天體,但是它們依然很神秘。雖然許多氣體-塵埃星云離開(kāi)地球比較近并且被我們?cè)敿?xì)研究過(guò),可是它們?nèi)允固煳膶W(xué)家們感到困惑。
這里說(shuō)的首先是少數(shù)異常星云,它們非常強(qiáng)烈地被加熱,同時(shí)它們含有大量離子,即失去一個(gè)或幾個(gè)電子的原子。其輻射強(qiáng)度(或與高能粒子互相碰撞),取決于參與這一過(guò)程的原子數(shù)量和失去的電子數(shù)量。高能“風(fēng)”“吹散”周?chē)镔|(zhì)中的特殊氣泡,其中一些氣泡在拍攝的照片中呈現(xiàn)出不同的彩色弧光。
但是什么是這種原子激發(fā)的起源呢?可能是高能年輕恒星,或是隱藏在星云內(nèi)部的某個(gè)奇異天體。這些奇異天體又如何列入宇宙演變的現(xiàn)代圖像中?安裝在智利南歐天文臺(tái)(ESO)的一架巨大望遠(yuǎn)鏡最近對(duì)這些奇異星云進(jìn)行了大量最新觀察,設(shè)在比利時(shí)列日市天體物理和地球物理學(xué)研究所一組天文學(xué)家查明,4幅麥哲倫云(大麥哲倫云和小麥哲倫云是銀何系兩個(gè)最近的伴星系,離開(kāi)地球約幾萬(wàn)光年)照片中星云高度電離。
在前3幅星云照片上,比利時(shí)天文學(xué)家順利地識(shí)別出高能輻射(紫外線等)起源:最強(qiáng)烈加熱、最巨大恒星(并且其中幾個(gè)是雙星)。這可能是沃爾夫-拉葉星(WR - Wolf-Rayet stars),其亮度超過(guò)
太陽(yáng)亮度100萬(wàn)~1000萬(wàn)倍,但是它們只能燃燒幾百萬(wàn)年,而不是幾十億年,就像“已死亡”的黃矮星一樣,其質(zhì)量超過(guò)同類(lèi)恒星質(zhì)量20倍,表面溫度超過(guò)9萬(wàn)度。在第4幅星云照片上,比利時(shí)天文學(xué)家沒(méi)有成功可信地識(shí)別出高能輻射源。
相關(guān)資料:
行星狀星云實(shí)質(zhì)上是一些垂死的恒星拋出的塵埃和氣體殼,直徑一般在一光年左右。由質(zhì)量小于太陽(yáng)十倍的恒星在其演化的末期,其核心的氫燃料耗盡后,不斷向外拋射的物質(zhì)構(gòu)成。
行星狀星云是指外形呈圓盤(pán)狀或環(huán)狀的并且?guī)в邪等跹由煲暶娴男窃,屬于發(fā)射星云的一種。在望遠(yuǎn)鏡中看去,它具有像天王星和海王星那樣略帶綠色而有明晰邊緣的圓面。1777年,威廉·赫歇爾發(fā)現(xiàn)這類(lèi)天體后,稱它們?yōu)樾行菭钚窃。用大望遠(yuǎn)鏡觀察顯示出行星狀星云有纖維、斑點(diǎn)、氣流和小弧等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。它們主要分布在銀道面附近,受到星際消光的影響,大量的行星狀星云被暗星云遮蔽而難以觀測(cè),其中央部分有一個(gè)很小的核心,是溫度很高的中心星。行星狀星云的氣殼在膨脹,速度為每秒10公里到50公里。其化學(xué)組成和恒星差不多,質(zhì)量一般在0.1到1個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量之間,密度在每立方厘米100到10,000個(gè)原子[離子]之間,溫度為6000K到10,000K,中心星的溫度高達(dá)30,000K以上
據(jù)估計(jì),行星狀星云的壽命平均約為30,000年左右。這類(lèi)星云出現(xiàn),象征著恒星已到晚年。在銀河系存在期間[大約10--100億年],將近有10億到100億個(gè)恒星,經(jīng)歷過(guò)行星狀星云階段。因此,這種天體很可能是一種普遍存在的天體。銀河系中大部分恒星,很可能都要經(jīng)過(guò)行星狀星云而后才"死亡"。根據(jù)太陽(yáng)附近的分布密度(約每千立方秒差距三十到五十個(gè))估計(jì),整個(gè)銀河系中應(yīng)該有四五萬(wàn)個(gè),現(xiàn)在觀測(cè)到的只是其中很小的一部分。
行星狀星云呈圓形、扁圓形或環(huán)形,有些與大行星很相像,因而得名。這類(lèi)星云與彌漫星云在性質(zhì)上完全不同,它們是如太陽(yáng)差不多質(zhì)量的恒星演化到晚期,核反應(yīng)停止后,走向死亡時(shí)的產(chǎn)物。這類(lèi)星云的體積在膨脹之中,最后氣體逐漸擴(kuò)散消失于星際空間,僅留下一個(gè)中央白矮星。在行星狀星云的中央,都有一顆高溫恒星,稱為行星狀星云的中央星。這是正在演化成白矮星的恒星。
著名的行星狀星云有天琴座環(huán)狀星云等。目前河外星系中也發(fā)現(xiàn)了大量的行星狀星云,如仙女座星系中就已發(fā)現(xiàn)300多個(gè)行星狀星云;大麥哲倫星系中發(fā)現(xiàn)400多個(gè)行星狀星云;小麥哲倫星系中發(fā)現(xiàn)200多個(gè)行星狀星云。
