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在神秘的蓝环星云中森山米卡,科学家们看到了双星的命运

天文学与空间 2022-05-12 00:01:10

普林斯顿大学 包括普林斯顿大学古蒙杜尔·斯特芬森在内的一组科学家研究了神秘的蓝环星云,它由从中心恒星膨胀的氢气(蓝色)组成,中心恒星是恒星合并的残余核心

红色细丝是来自合并事件的冲击波细丝

学分:美国航天局/JPL-加州理工学院/硕士

塞伯特(卡内基科学研究所)/K

霍德利(加州理工)/GALEX团队 科学家发现了一个罕见的物体,叫做蓝环星云,这是一个以恒星为中心的氢气环

这个系统的性质表明,它是两颗恒星最终灭亡的残余:一个向内的轨道舞蹈导致了两颗恒星的合并

这一结果提供了一个新的窗口,让我们得以了解许多紧密环绕的双星系统的命运

2004年,美国国家航空航天局(NASA)的星系演化探索者发现了一个他们在银河系中从未见过的物体:一大团微弱的气体,其中心似乎有一颗恒星

在卫星使用的紫外线波长中,这个斑点看起来是蓝色的——尽管它实际上并不发出人眼可见的光——仔细观察发现其中有两个厚环,因此研究小组将其命名为蓝环星云

在接下来的16年里,他们用多架基于地球和太空的望远镜对它进行了研究,但是他们对它了解得越多,它就显得越神秘

“有一天晚上,我们正在用我们最近建造的新摄谱仪进行观察,这时我们收到了同事们的一条信息,说有一个特殊的物体由一种星云气体组成,它正在远离中心恒星的地方快速膨胀,”斯特法森说

“它是怎么形成的?中心星有什么性质?我们立刻兴奋起来,帮着解开谜团!” 银河系中的大多数恒星都是双星系统——成对的恒星围绕彼此运行

如果它们离得足够近,这样的系统可能会在恒星合并事件中灭亡:随着恒星的演化,它们会膨胀,如果它们离得足够近,其中一颗恒星可能会吞没它的轨道伴侣,导致伴侣向内螺旋,直到两颗恒星相撞

随着伴星失去轨道能量,它可以高速喷射出物质

这能解释神秘的蓝环星云吗? 为了验证这一假设,研究小组在地面的大型望远镜上用两种不同的分光镜观察了星云:位于夏威夷莫纳克亚山顶上的10米凯克望远镜上的HIRES光学摄谱仪,以及位于德克萨斯州麦克唐纳天文台的10米霍比-艾伯利望远镜上的近红外可居住区行星探测器,这是一种新的近红外摄谱仪,由斯蒂芬森帮助设计、建造和委托用于探测邻近恒星周围的行星

“分光镜观察是让我们进一步理解这个物体的关键,从中我们可以看到中心恒星膨胀了,我们可以看到可能来自周围碎片圆盘的吸积迹象,”斯特芬森说

“事实上,光谱数据结合理论建模表明,蓝环星云与正在融合的双星系统的图像一致,这表明向内螺旋的伴星很可能是一颗低质量的恒星,”加州理工学院博士后、该论文的主要作者凯里·霍德利说

蓝环星云由两个中空的锥形碎片云组成,它们以相反的方向远离中心恒星

一个圆锥体的底部几乎直接向地球移动

因此,天文学家在观察星云时会看到两个部分重叠的圆

信用:马克·赛博特 虽然之前已经观察到一些这样的双星合并事件的遗迹,但是所有这样的物体都被不透明的尘埃和云所覆盖,阻碍了对中心恒星残余物特性的观察

蓝环星云是唯一一个可以一览无余地看到中央恒星残余的物体,它提供了一个清晰的窗口来观察它的性质,并给出了关于合并过程的线索

“蓝环星云很罕见,”霍德利说

“因此,我们能够找到它确实令人兴奋,我们对将来可能找到更多这样的物体感到兴奋

如果是这样的话,这将使我们对恒星合并的残余和控制它们的过程有进一步的了解

" 作者希望承认和承认毛纳基亚山顶在夏威夷土著社区中一直具有的非常重要的文化作用和崇敬:“我们非常幸运有机会在这座山上进行观察

" “一个由几千年前的恒星合并而成的蓝色环状星云”,作者:凯里·霍德利、克里斯托弗·马丁、布莱恩·梅茨格、马克·赛博特、安德鲁·麦克威廉、肯·沈、、古斯曼杜尔·斯特芬森、安德鲁·曼森和布拉德利·谢弗

19期《自然》

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