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蝴蝶星云
來源:互聯網

蝴蝶星云(M2-9),又稱巴比龍星云(Papillon星云)或N159,是位于蛇夫座的一顆行星狀星云。它的大小約為150光年,距離地球約17萬光年,位于鄰近的大麥哲倫星系中。蝴蝶星云是類太陽恒星演化晚期的產物,具有一對非常對稱的雙極結構,形狀像蝴蝶的翅膀。目前對形成這種雙極型行星狀星云的物理機制還不清楚,但可以確定的是,星云中心有一個氣體盤面,盤面的中央有兩顆互相繞轉的恒星。當這對恒星即將死亡時,它們從氣體盤面拋出氣體,灼熱的氣體向兩端擴散形成了雙極外觀。蝴蝶星云與另一個名為蟲星云(NGC 6302)的星云相似,它們都被俗稱為蝴蝶星云,因此網上絕大部分新聞和圖片往往混淆了這兩個星云。M2-9是一個聯星系統,其中一顆恒星已經走到生命周期盡頭,成為紅巨星,其外層氣體噴發形成了星云,而炙熱的核心即將發展成為伴星。另一顆質量較小的恒星以非常靠近的軌道繞行,可能已經被對方擴散開來的恒星大氣層所籠罩。天文學家認為,一顆恒星引力可以從另一顆恒星的表面牽引出氣體,并拋擲到太空中擴散形成盤面。這樣的盤面成功地推算出了氣體排出形成類似M2-9外觀的過程。鳳蝶總科星云因高速恒星風吹進盤面而迅速膨脹,形成了巨大的垂直于盤面的沙漏型翼,投影呈現出蝴蝶翅膀的形象。最散逸層的翼估計已經存在了約1,200年。附圖:2003年拍攝的蝴蝶星云旋渦視頻和星云的旋渦視頻。

名稱來源

在尋找大質量恒星的過程中,哈勃空間望遠鏡又看到另一個很壯觀的恒星形成區。巴比龍星云法文的意思是蝴蝶,它的另一個名字是N159,蝴蝶星云,學名閔考斯基2-9,縮寫為M2-9(也稱為閔考斯基的蝴蝶、蝶翼星云或就是雙噴流星云)。它的大小約是150光年,位于我們的鄰居星系大麥哲倫星系,和我們的距離大約是17萬光年。在下面這張照片中,可以很清楚的看到許多明亮的新恒星、由塵埃組成的暗黑絲狀物、熾熱發光的氫氣及中心附近的不尋常致密云氣。

中心云氣的形狀為什么會像是啞鈴?原因仍然不清楚,有可能是由一顆還沒看到的大質量恒星所造成的,而這顆恒星有很厚氣盤。

是魯道夫·閔考斯基在1947年發現的一個行星狀星云。它位于天蝎座,與地球的距離為2100光年。這個雙極星云特有的雙瓣是由中心恒星發出的物質構成的。因為瓣的形狀相信是由極性的噴流造成的,因此天文學家曾經謔稱這個星云為雙噴流星云,但它的形狀更像是蝴蝶的翅膀。哈勃空間望遠鏡在1990年代曾拍攝這個星云的影像。

演化進度

M2-9呈現在星云中心的一個聯星系統壯觀的“最后喘證”。聯星系統的主要成員是一顆已經走到生命周期盡頭的主序星,外層的氣體已經噴發成為紅巨星,并且炙熱的核心即將發展成為伴星;相信在它生命的早期是一顆類似太陽恒星。另一顆恒星,聯星中質量較小的一顆,以非常靠近的軌道繞行,極可能已籠罩在對方擴散開來的恒星大氣層內,經由彼此的交互作用創造了這個星云。天文學家的理論指出,一顆恒星的引力場可以從另一顆恒星的表面牽引出氣體,并拋擲到太空中擴散形成薄而稠密的盤面。這樣的盤面成功的推算出氣體排出形成像M2-9的外觀。

當正常的恒星在拋去了它們散逸層的氣殼后,就會蛻變成白矮星。它們所拋出去的擴張氣殼,經常會形成非常美麗動人的行星狀星云,然后在數千年內慢慢消散無蹤。M2-9是一個鳳蝶總科形狀的行星狀星云,距離我們2100光年。在星云的中心,有兩個恒星以大約10倍于冥王星軌道的距離,在一個氣盤內互相繞行。濱臨死亡恒星所拋出去的氣殼,在這個氣盤的影響下,形成了雙極瓣的形態。

形成原因

蝴蝶星云因為高速的恒星風吹進了盤面,而戲劇性的快速膨脹,影響之下產生了巨大的垂直于盤面的細致沙漏型翼,這些翼的投影呈現出蝴蝶翅膀的形象。估計最散逸層的年齡已經有1200年之久(Schwarz et al. 1997)。

借助哈勃空間望遠鏡這個超級眼鏡,我們能夠欣賞這個壯麗景觀,一個新星遺跡留下的行星狀星云酷似一只展翅的“鳳蝶總科”,是由于灼熱的氣體向兩端擴散形成的。

一顆瀕臨爆炸的垂死恒星產生了一個宇宙“蝴蝶”。宇航員在執行第五次哈勃太空望遠鏡維修任務時,把這臺新相機安裝在它上面。哈勃科研組公布了這臺升級后的望遠鏡拍到的第一批照片。“蝴蝶”狀天體是一個行星星云。天文學家借助哈勃太空望遠鏡的光學過濾器,可以準確查明該星云的化學組成、溫度和密度,并追蹤恒星的死亡過程。位于星云中間的恒星在塵埃團的影響下,顯得特別昏暗。它的質量曾是我們的太陽的5倍。在過去2千年間,這顆恒星把包裹在它散逸層的大部分氣體都驅散開,形成如夢如幻的“鳳蝶總科翅膀”,這兩個“翅膀”的延伸長度大約是2光年。

探索研究

美國航空航天局于2009年9月10公布了“哈勃空間望遠鏡太空望遠鏡自五月開始修復后所拍攝的首批深空照片。這張圖片被稱之為“蝴蝶照”,實際是一個垂死恒星所釋放出來的能量極大的氣束。“蝴蝶”的翅膀是由氣流形成的氣渦,其溫度超過華氏36000度。氣流的速度達到每小時60萬英里,如果按照這個速度,從地球到月亮只需要24分鐘。這顆恒星距離我們銀河系大約有3800光年。整個蝴蝶星云寬達2光年,大約是太陽半人馬星座距離的一半。

事實上,當恒星死的時候,將展現它最美的一面。像太陽這類低質量的恒星,在演化成伴星前會拋出它們散逸層的氣體。這膨脹的氣體通常會形成無比壯觀而美麗的行星星云,然后在數千年里漸漸地暗下去。這是蝴蝶星云(M2-9)的假色圖像,它有著一對像翅膀的結構并且驚人地對稱。在它的中心有一個氣體盤面,盤面的中央有兩顆互繞運行的恒星,它們之間的距離是冥王星軌道的10倍。即將死亡的恒星從氣體盤面拋出氣體,形成這樣的雙極外觀。如今對形成這種行星狀星云的物理機制還不是很清楚。它距離我們約2100光年遠。位于射手座

美國航空航天局哈勃空間望遠鏡從擾動的氣體蒸爐中觀測到一顆名為N159的恒星誕生的過程,它位于17萬光年外大麥哲倫星系中,從這顆大質量高溫新恒星吹出的恒星風,將外圍廣達150光年的星云外型塑成了如圓弧、長柱和細絲等特殊的形狀。

這是天文學家首度得以仔細觀察這種罕見的密實、由高度游離氣體所組成的鳳蝶總科形星云,它通常深藏于發光氣體與黑暗塵云的大漩渦中心。透過哈伯望遠鏡的高解析力,天文學家測得其直徑約 2光年(視直徑 2")。

這種雙極形星云可能來源之一是,從隱藏在吸收帶中央的大質量恒星(太陽質量的十倍以上)所噴出的氣體。這類恒星的溫度相當高,它們的輻射壓甚至能將從周圍氣體盤落入的氣體再沿著兩極反推出去。

這次的觀測,是大麥哲倫星系年輕大質量恒星搜尋計畫的一部份。要觀測到如此大質量、又剛誕生不久的新恒星,機會相當難得。在星云中,紅色部分是氫、黃色則是高游離態的氧所發出來的。

這次的觀測是由歐洲天文學家 Mohammad Heydari-Malayeri (法國巴黎天文臺)與 Michael Rosa (德國歐南天文臺)、Vassilis Charmandaris (巴黎天文臺)、Lise Deharveng (馬賽天文臺)、Hans Zinnecker (德國天文物理協會)共同合作,他們的研究結果發表于歐洲天文與天文物理期刊上。

最新發現

2020年6月23日,美國航空航天局公布了兩張哈勃空間望遠鏡拍攝的行星星云新圖像,分別NGC6302“蝴蝶星云”和NGC 7027。蝴蝶星云是位于天蝎座的一個行星狀星云,距離地球約2417光年。它的中央有兩個圍繞對方運行的恒星,質量約為太陽的0.64倍。

參考資料 >

蝴蝶星云圖片.人民網.2013-03-22

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