川陀太空讯(费米)当像我们的太阳这样的中低质量恒星接近生命周期的尽头时,它们最终会脱落掉外层,留下一颗密度很大的白矮星。这些外层变成了巨大的尘埃和气体云,其特征是明亮的颜色和复杂的图案,被称为行星状星云。有一天,我们的太阳将会变成这样的一个星云,一个可以从光年之外观察到的星云。在这一过程中,从哈勃望远镜拍摄的许多照片可以看出,当一颗垂死的恒星产生了巨大的尘埃云团时,是非常美丽并且令人振奋的。
然而,在欧洲航天局(ESA)的赫歇尔太空天文台在3000光年外发现不寻常强激光辐射,这里位于著名的蚂蚁星云。一组天文学家发现了一种激光发射现象,这表明在星云中心有个令人不安的东西存在。
没错,这就是一个奇特的双星系统。
在一项名为赫歇尔行星状星云勘测计划中,天文学对氢重组激光线进行了研究,并刊登在英国皇家天文学会的每月通告上。参与研究的机构涉及莱顿天文台、史密森天体物理天文台以及比利时皇家天文台等5家机构。蚂蚁星云(又名,Mz3)是一个位于诺玛星座的年轻的双极行星状星云,它的名字来自于其中有由气体和尘埃组成的类似于蚂蚁的头部和身体的双峰。
在过去,这个星云美丽而复杂的自然景观是由美国国家航空和宇宙航行局/欧洲太空总署的哈勃太空望远镜所拍摄的。赫歇尔天文台获得的新数据还表明,蚂蚁星云的核心在发出强烈的激光辐射。
在太空中,红外激光在不同的波长下发射出来,并且只有在特定的条件下才会被探测到,而且只有少数的太空激光是已知的。有趣的是,这是天文学家唐纳德-门泽尔(DonaldMenzel)在1920年首次观察并分类了蚂蚁星云(这就是为什么它被正式命名为Menzel3)——同时他也是最早提出激光可以在星云中出现的人之一。
根据门泽尔(Menzel)的说法,一般来说在某些条件下“激光这种受刺激强化的辐射光源”(这就是激光这个词的来源)将发生在太空中。在实验室里发现激光很久以前,每年的5月16日,就已经被称为联合国教科文组织命名为国际光日。因此,这篇论文在5月16日发表,也是为了庆祝激光的发展并且纪念其发现者西奥多-梅曼。[一点资讯独家,出品:川陀太空]
当天文学家观察Menzel3时,我们看到了一个由电离气体组成的令人惊讶的复杂结构,但我们无法看到中心的物体产生这种模式。
由于赫歇尔天文台的灵敏度和波长范围很宽,我们探测到了一种非常罕见的发射类型,叫做氢重组线激光发射,这为揭示星云的结构和物理条件提供了一种途径。川陀太空认为,这种辐射以前只在少数几个物体中被发现过,很幸运的是,我们在门泽尔(Menzel)发现的一个行星状星云中发现了这种辐射。[一点资讯独家,出品:川陀太空]
科学家观察到的那种激光发射需要非常密集的气体来靠近恒星。通过比较赫歇尔天文台和行星状星云模型的观测结果,这个研究小组发现,发射激光的气体密度比典型的行星状星云的气体密度大一万倍,并且在蚂蚁星云本身的裂片上也是如此。
通常情况下,靠近死星的区域——在这种情况下,大约是土星和太阳之间的距离——是相当空旷的,因为它的物质在恒星变成超新星后向外喷射。任何残留的气体都会很快的落在它身上。
唯一能让这种致密气体靠近恒星的方法就是使它围绕一个圆盘旋转。在这个星云中,我们实际上在中心可以观察到一个密集的圆盘,我们可以看到它的边缘。[一点资讯独家,出品:川陀太空]这个方向有助于放大激光信号。这张圆盘表明有一个双星系统的存在,因为如果没有伴星在正确的方向上偏转,就很难让喷射出来的气体进入轨道。激光给我们提供了一种独特的方法,来探测在行星状星云的深处的濒死恒星周围的圆盘。
虽然天文学家还没有看到预期的第二颗恒星,但他们希望未来的调查能够找到它,从而揭示蚂蚁星云神秘激光的起源。
这项研究表明,我们今天看到的独特的蚂蚁星云是由双星系统的复杂性质创造出来的,双星系统影响着恒星生命最后阶段的形状、化学性质和演化过程。赫歇尔提供了完美的观测能力,可以在蚂蚁星云中探测到这种非凡的激光。