當垂死恆星戴上獅子面具:韋伯望遠鏡揭示宇宙星雲的誕生與消逝

作者: Uliana S

當垂死恆星戴上獅子面具:韋伯望遠鏡揭示宇宙星雲的誕生與消逝-1
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡使用 NIRCam 和 MIRI 儀器拍攝了行星狀星雲 NGC 2392,即獅子座星雲的影像。影像:NASA、ESA、CSA、STScI;影像處理:Alyssa Pagan

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡再次審視了一個熟悉的星體,並揭示了過去未曾見過的景象。美國太空總署(NASA)於2026年8月10日發布了行星狀星雲NGC 2392(又稱獅子星雲)的全新紅外線影像。該星雲曾於2000年被哈伯望遠鏡在可見光波段拍攝,當時已能看見由彗星狀凝結物組成的「面部」與「鬃毛」輪廓。如今,韋伯望遠鏡透過其近紅外相機(NIRCam)和中紅外儀器(MIRI),呈現出更為清晰且細緻的圖像,其中包含了密集的塵埃團塊、電離氣體的薄霧,以及複雜的環狀與外殼結構。

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Туманность Льва在中紅外光下,僅由 Webbt 天文台拍攝(MIRI 圖像)。 圖像:NASA、ESA、CSA、STScI; 圖像處理:Alyssa Pagan(STScI)。

這一切都始於一顆普通的小質量恆星,這類恆星在宇宙中佔據了絕大多數。當其核心的核燃料耗盡時,恆星會變得不穩定,開始脈動並拋射出外層物質。這些被拋射的層狀物質隨後形成了氣體和塵埃的外殼,即行星狀星雲。剩餘的則是熾熱的恆星核心,也就是白矮星。正是這顆白矮星目前正從內部「塑造」著星雲:其輻射使氣體電離,並產生一個不斷膨脹的氣泡。這個氣泡最終形成了「獅子面貌」的輪廓。在膨脹的過程中,它也逐漸摧毀了路徑上的塵埃。

「鬃毛」部分是塵埃外殼的內層,由中央的白矮星所照亮。那些獨立的「髮束」狀結構看起來就像彗星的尾巴:它們是密集的塵埃團塊,得以在強烈輻射下倖存,並保護著其後方的物質。在中紅外波段下,人們可以清晰地觀察到部分塵埃正在解體,但仍有一些絲狀結構頑強地存在著。

形成目前這種形態耗費了數千年之久。這一過程並未停止:氣體和塵埃仍在持續擴散。天文學家估計,大約一萬年後——這在宇宙時間尺度上是極短的時間——這片星雲將會徹底消散。至於為何被掃出的氣體會形成如此複雜的環狀與外殼結構,科學家們仍在努力探究。這是許多行星狀星雲的典型特徵,而韋伯望遠鏡正為解開這個謎團提供了新的數據。

這些圖像「凍結」了這個持續不斷變化的天體生命中的某一時刻。白矮星持續發揮作用,塵埃或消失殆盡,或在更密集的團塊陰影中倖存,「獅子面具」的輪廓也正緩慢地消逝。這些觀測有助於我們更好地理解中等質量恆星如何走向生命終點,並將物質填充到宇宙空間中,這些物質隨後將形成新一代的恆星和行星。獅子星雲便是這一宇宙循環中的一個鮮明範例。

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來源

  • NASA Science

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