詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）拍攝的環狀星雲新圖像揭示了暗示伴星存在的特徵，並揭示了恆星演化的奧秘。JWST記錄了最著名的行星狀星雲之一–標誌性環狀星雲的驚人新影像。這些圖像由一個國際天文學家小組公開發布，該小組成員包括比利時皇家天文台的研究人員格里特-範-德-斯蒂內（Griet Van de Steene）和彼得-範-胡夫（Peter van Hoof） 。

這張由韋伯的中紅外線成像儀（MIRI）拍攝的環狀星雲的新照片，揭示了星雲環外圍區域同心圓特徵的特殊細節。大約十條同心弧線位於主環外緣之外。這些弧形被認為是中心恆星與一個低質量伴星相互作用的結果，該伴星的軌道距離與地球和冥王星之間的距離相當。CSA, M. Barlow（倫敦大學學院）, N. Cox（ACRI-ST）, R. Wesson（卡迪夫大學）

在一篇研究論文中，研究小組介紹並分析了這些圖像所揭示的特徵，其中一個特徵表明有一顆恆星伴星的存在，它可能有助於將環狀星雲塑造成橢圓形。

環狀星雲介紹

環狀星雲距離地球約2200 光年，是位於天琴座的一個著名天體。在北半球和南半球的大部分地區，整個夏天都可以用雙筒望遠鏡在漆黑的夜空中觀測到它。用小型望遠鏡就能看到環狀星雲特有的甜甜圈狀發光氣體結構，這也是環狀星雲名字的由來。它是一顆行星狀星雲，是垂死恆星在生命末期拋出大量質量後形成的色彩斑斕的殘餘物。

環狀星雲獨特的結構和鮮豔的色彩一直吸引著人類的想像。最近，韋伯望遠鏡的近紅外線相機（NIRCam）和中紅外光譜儀（MIRI）捕捉到了環狀星雲令人驚嘆的畫面，這為公眾欣賞這一宇宙奇蹟以及科學家研究和了解形成環狀星雲的複雜過程提供了機會。

美國太空總署的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡以前所未有的細節觀測到了著名的環狀星雲。環狀星雲是由一顆恆星在燃料耗盡時甩掉其外層形成的，是典型的行星狀星雲。這張由韋伯的近紅外線相機（NIRCam）拍攝的新照片展示了內環絲狀結構的複雜細節。星雲中有大約2萬個緻密的球狀體，其中富含分子氫。相比之下，內部區域則顯示出非常熾熱的氣體。主外殼包含一個由碳基分子（多環芳烴）發出的增強輻射薄環。資料來源：ESA/韋伯、NASA、CSA、M. Barlow（倫敦大學學院）、N. Cox（ACRI-ST）、R. Wesson（卡迪夫大學）

韋伯圖像的詳細洞察力

新影像不僅顯示了星雲膨脹外殼的細節，還清楚地顯示了中央白矮星周圍的內部區域。比利時皇家天文台的Griet Van de Steene 和Peter van Hoof 等科學家組成的研究小組在發表於《2023 年arXiV》的一篇論文中描述並分析了這些圖像所揭示的環狀星雲的特徵。

作者指出，星雲的”環”是由大約20,000 個獨立的高密度氫氣團組成的，每個氫氣團的質量都與地球相當。他們還在其中檢測到了多環芳烴（PAH）。眾所周知，多環芳香烴是最早生命形式所需的建築材料之一，而我們並不希望在環狀星雲中形成這種物質。

結論與未來研究

韋伯望遠鏡的圖像也顯示了環狀星雲外奇特的”尖峰”，它們直接指向遠離中心恆星的地方。這些尖峰在紅外線下非常明顯，但在哈伯太空望遠鏡的影像中只能非常模糊地看到。研究人員認為，這可能是由於分子在星環最密集部分的陰影中形成的，它們在那裡可以避開來自炙熱中心恆星的直接強烈輻射。

最後，作者在環外的微弱光暈中發現了十條同心弧線。他們認為，這些弧線顯示該星系中存在一顆伴星，其運行軌道與中心恆星的距離就像冥王星與太陽的距離一樣遠，並將星雲雕刻成球形。

韋伯影像中從未見過的細節為了解恆星演化過程提供了大量新的科學見解。透過詹姆斯-韋伯太空望遠鏡對環狀星雲的研究，科學家希望能夠更深入地了解恆星的生命週期以及它們釋放到宇宙中的元素。