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行星状星云呈现各种优雅而复杂的形态。多年来,天文学家一直想知道如此不规则的物体是如何由完美球形的恒星产生的。现在,研究人员已经捕捉到其中一颗闪耀的太阳正在形成星云的过程。他们的发现今天在《自然》杂志在线发表,可能有助于解释由此产生的宇宙云的意外结构。
一颗垂死的恒星消耗掉最后一点氢后,它开始在更高的温度下燃烧更重的元素。然后,它膨胀到其正常大小的许多倍,变成一个巨大的红巨星。在某个时刻,这个现在巨大的天体喷射出其外部气体大气层,随后坍塌成一个致密、炽热的白矮星。这个微小的实体发出大量的辐射,导致先前喷射的气体发光,在矮星周围形成一个辐射外壳——或者说行星状星云。在本研究中,日本国家天文台的今井博和他的同事使用甚长基线阵列射电望远镜检查了一颗即将成为星云的恒星。他们发现有两股水分子以每小时325,000英里的速度从恒星中喷射出来[见上面的艺术家构想]。 团队成员、英国曼彻斯特大学的菲利普·戴蒙德观察到:“喷流的路径像一个软木塞一样弯曲,[就好像]喷射它们的物体在慢慢旋转,就像一个孩子的陀螺在倒下之前摇晃一样。”
科学家认为,这种分子喷泉可能有助于形成行星状星云的复杂形态。但是,这如何以及为何发生仍然有待发现。“传统观点认为,需要一个紧密围绕恒星运行的物质盘才能产生喷流,但我们尚不清楚这种圆盘是如何在如此古老的恒星周围产生的,”戴蒙德评论道。只有继续探索才能找到这些和其他问题的答案。可以肯定的是,这次新的观测时机恰到好处。“我们对水喷流的分析表明,它们只有几十年的历史,”今井指出。“一旦恒星因自身引力坍塌成一颗致密的白矮星,其强烈的紫外线辐射将撕裂水分子,使得我们这样的观测成为不可能。”