科學家發現銀河系中心附近恆星神秘排列的源頭
曼徹斯特大學和香港大學的科學家發現了銀河系中心附近恆星神秘排列的來源。曼徹斯特博士生布萊恩·里斯(Bryan Rees) 十年前首次發現了行星狀星雲的排列,但至今仍無法解釋。從位於智利的歐洲南方天文台甚大望遠鏡和哈伯太空望遠鏡獲得的新數據(發表在《天體物理學雜誌快報》上)證實了這一排列,但也發現了造成這一現象的特殊恆星群,即近距離雙星。 一幅現在標誌性的拼貼畫,展示了22 個著名的PNe,按照大致物理尺寸的順序藝術地排列成螺旋圖案。圖片來源:ESA/Hubble 和NASA、ESO、NOAO/AURA/NSF,源自通訊作者和Ivan Bojičić 的想法,並由Ivan Bojičić 渲染,並得到David Frew 和作者的投入。 行星狀星雲是恆星在生命結束時排出的氣體雲——從現在起大約五十億年後,太陽也將形成這樣的氣體雲。噴射出的雲是垂死恆星的“幽靈”,它們形成了美麗的結構,如沙漏或蝴蝶形狀。該團隊研究了在銀河系中心附近的銀河核球中發現的一組所謂的行星狀星雲。這些星雲中的每一個都是互不相關的,來自不同的恆星,它們誕生於不同的時間,並在完全不同的地方度過一生。然而,研究發現它們的許多形狀以相同的方式在天空中排列,並且幾乎平行於銀道平面(我們的銀河系)排列。這與Bryan Rees 十年前發現的方向相同。香港大學學生譚書宇領導的新研究發現,這種排列只出現在有近距離伴星的行星狀星雲中。伴星圍繞著位於行星狀星雲中心的主星運行,其軌道比水星與太陽的距離還要近。沒有出現近伴星的行星狀星雲則沒有出現這種排列,這表明這種排列可能與雙星誕生時的最初分離有關。曼徹斯特大學天文物理學教授、合著者阿爾伯特·澤爾斯特拉(Albert Zijlstra) 表示:「這項發現使我們更接近了解這種神秘排列的原因。行星狀星雲為我們提供了了解銀河系中心的窗口,這種洞察加深了我們對銀河系核球區域動力學和演化的理解。銀河系核球中恆星的形成是一個複雜的過程,涉及重力、湍流和磁場等多種因素。 到目前為止,我們還缺乏證據表明哪些機制可能導致這一過程發生並產生這種一致性。這項研究的意義在於我們現在知道在這個非常特殊的行星狀星雲子集中觀察到了這種排列。”研究人員使用歐洲南方天文台甚大望遠鏡(其主鏡直徑為8 公尺)調查了星系核球(銀河系最厚的部分,由恆星、氣體和塵埃組成)中的136 個已確認的行星狀星雲。他們還使用高解析度哈伯太空望遠鏡的圖像重新檢查和測量了原始研究中的40 個。香港大學的通訊作者昆汀·帕克教授認為,星雲可能是由伴星的快速軌道運動塑造的,伴星甚至可能最終在主星內部繞軌道運行。星雲的排列可能意味著緊密的雙星系統優先形成,其軌道位於同一平面。儘管還需要進一步的研究來充分了解排列背後的機制,但這些發現為存在一個持續且受控的過程提供了重要證據,該過程影響了數十億年和遙遠距離的恆星形成。