“前所未有的” - 不寻常的行星星云在抵达后不仅仅是数十年

褪色的黄貂鱼星云

这段视频显示了由NASA的哈勃太空望远镜捕获的二十多年来的The The Planetary Nebula Hen 3-1357的剧烈变化。星云首先被视为1996年,在其中心的燃气发光明亮的蓝色丝丝和卷须。气体的波浪外边缘也脱离了宇宙的黑暗背景。1996年的肖像然后转变为哈勃2016年的图像,这显示了缺少明显的波浪边缘的多重暗影。荣誉:美国宇航局,esa,B.哈利克(华盛顿大学),M. Guerrero(Instituto deAstrofísicadeAndalucía),以及G. Ramos-Larios(德国大学)和J. depasquale(Stsci)

明星们是相当有耐心的。它们可以存活数十亿年,而且它们通常会在生命的不同阶段之间缓慢过渡——有时长达数百万年。

因此,当一颗之前典型的恒星的行为在几十年内迅速发生变化时,天文学家就会注意并开始研究。

这就是被称为SAO 244567的恒星的情况,它位于Hen 3-1357的中心,通常被称为黄貂鱼星云。黄貂鱼星云是一个行星状星云,它是一颗恒星进入老年阶段时脱落下来的一大片物质,然后被同一颗恒星加热成五颜六色的画面,可以持续长达100万年。

这个小小的黄貂鱼星云意外地出现在20世纪80年代,科学家在20世纪90年代首次拍摄到它美国国家航空航天局s哈勃太空望远镜。它是目前为止我们天空中最年轻的行星状星云。近日,一组天文学家分析了一张由哈勃望远镜于2016年拍摄的该星云的最新照片,并发现了意想不到的事情:正如他们在《天体物理杂志》(Astrophysical Journal)接受的一篇论文中报告的那样,黄貂鱼星云在短短20年的时间里显著褪色,形状也发生了变化。

如果在20或30年以前的速度继续调整,黄貂鱼星云将几乎没有察觉,并且当哈勃在1996年获得了1996年的第一个清晰的图像时,可能已经褪色了,这是一个杰出作者布鲁斯巴利克,它的天文学教授uw。

“对于行星状星云来说,这是前所未有的反常行为,”Balick说。“随着时间的推移,我们预计它会在不知不觉中变亮和膨胀,而在一个世纪或更长时间内很容易被忽视。”但在这里,我们看到黄貂鱼星云在短短20年的时间范围内明显褪色。此外,随着星云的消退,它最明亮的内部结构在收缩,而不是扩张。”

褪色的黄貂鱼星云

朝鲜星座的方向的两张图象,朝南星座Araa - 或祭坛 - 通过美国宇航局的哈勃太空望远镜捕获了20年。左侧的图像于1996年3月拍摄,而右侧的图像在2016年1月被捕获。Credit:Nasa / ESA / Bruce Balick /MartínGuerrero/ Gerardo Ramos-Larios

行星状星云是在大多数恒星(包括我们的太阳这样的恒星)耗尽氢燃料膨胀成红巨星之后形成的。在红巨星阶段的最后,这颗恒星在一百万年的过程中逐渐转变成一个小而致密的星体,并排出大量的外部物质白矮星。脱落的物质向外膨胀了几千年,恒星加热这些物质,最终电离并发光。

秃头和他的共同作者,在西班牙安达卢西亚的天体物理学研究所和Gerardo Ramos-Larios在墨西哥大学的Astrogo和Gerardo Ramos-Larios,比较了1996年和2016年的Stingay Nebula的Hubble图像。Hen 3-1357改变了形状超过20年,失去了锋利的,倾斜的边缘,它给了Stingray星云的名字。它的颜色越来越褪色,一旦其中心附近的突出突出的天然气在很大程度上消失了。

“在行星状星云中,恒星实际上是所有活动的中心,”Balick说。“它周围的物质直接对其母星的能量产生反应。”

该团队分析了星云中化学元素发出的母鸡3-1357的光谱。Emission levels of hydrogen, nitrogen, sulfur and oxygen all dropped between 1996 and 2016, particularly oxygen, which dropped by a factor of 900. The resulting fade in color and the nebula’s change in shape are likely connected to the cooling of its parent star — from a peak of about 107,500 degrees华氏温度在2002年到2015年的29,000华氏度下降 - 这意味着它正在放弃较少的紫外线电离辐射,可以加热排出的气体并使其发光。

“就像一个漂浮的森林火灾,烟雾比创造它的火焰更慢,”哈利克说。“即便如此,当哈勃图像揭示星云褪色的速度有多迅速时,我们很惊讶。这需要一个月的工作来相信它。“

天文学家们还不明白为什么SAO 244567让黄貂鱼星云以如此快的速度亮起来,然后又消失了。波茨坦大学的Nicole Reindl领导的团队提出了一种理论,认为这颗恒星在其核心周围经历了短暂的新鲜氦聚变,这搅动了它的外层,导致它的表面收缩和发热。

如果是这样的话,那么当它的外层重新安定下来时,这颗恒星可能会回到一个更典型的转变,从红巨星到白矮星。只有未来对这颗恒星及其星云的观测才能证实这一点。

“不幸的是,跟踪黄貂鱼星云未来变化的最好工具,哈勃太空望远镜,也接近其寿命的尽头,”Balick说。“我们可以抱有希望,但哈勃存活的可能性不大,因为它剩下的三个陀螺仪开始失灵。”这是一场精彩的比赛。”

哈勃捕捉到令人瞩目的黄貂鱼星云褪色更多关于这项研究的信息。

哈勃太空望远镜是美国宇航局和欧洲航天局之间的国际伙伴关系,或欧安全盟,并由美国宇航局在马里兰州的戈达德太空飞行中心管理。太空望远镜科学研究所负责哈勃科学业务。该研究也由欧盟和国家科学技术委员会资助的墨西哥资助。

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