詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)捕捉到NGC 2392的新影像,這是一個俗稱獅子星雲(Lion Nebula)的行星狀星雲,以驚人的紅外線細節揭示了這個宇宙天體。
哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)先前於2000年觀測過該星雲,以可見光拍攝了這個形似獅子臉的目標。那些觀測突顯了其獨特的外觀,包括由類似彗星尾巴的模糊結構組成的「鬃毛」。韋伯的高解析度儀器現在提供了對同一天體的更清晰視角。
韋伯揭示獅子星雲中隱藏的細節
廣泛來說,韋伯的紅外線觀測所呈現的獅子星雲結構與哈伯先前看到的相似。韋伯使用近紅外相機(NIRCam)和中紅外儀器(MIRI)進行了觀測。然而,其紅外線能力能帶出在可見光下較難看到的特徵,包括緻密的塵埃聚集區和游離氣體的模糊區域。
目前構成星雲的氣體和塵埃已經演化了數千年。即使在今天,這些物質仍在不斷變化。
在這些活動的中心,是已逝恆星的殘骸。在星雲的獅子形狀外觀中,這個恆星殘骸類似一個小小的鼻鈕。儘管外觀樸實,但這顆恆星的輻射和能量卻驅動著周圍許多複雜結構的形成。
已逝恆星如何創造出宇宙獅子
質量非常大的恆星可能以超新星爆炸結束生命,但這類事件相對罕見。宇宙中大多數恆星的質量較小,包括創造NGC 2392的這顆恆星。
當一顆低質量恆星到達其核心核反應無法再支撐其自身時,它就會變得不穩定並開始脈動。在此過程中,它會將外層物質拋入太空。這些被噴出的物質形成了稱為行星狀星雲的膨脹氣體和塵埃殼層(處於此生命階段的恆星負責產生宇宙中大部分可觀測到的塵埃)。
暴露出來的恆星核心的輻射將被拋棄的物質向外推。中心留下的是一個極其熾熱的恆星核心,稱為白矮星。
在獅子星雲中,富含氧氣的中心恆星已經死亡,留下了一個白矮星,它有效地從內部「烹煮」著星雲。其強烈的輻射正在創造一個游離氣體氣泡,構成了獅子可識別的臉部。
隨著這個氣泡的擴大,它會向外掃蕩並摧毀路徑上的塵埃。天文學家仍在努力理解為何這些被掃蕩的氣體會形成如此複雜的環狀和殼層結構,這些結構在行星狀星雲中很常見。
獅子的鬃毛對應著中心白矮星照亮的塵埃殼層內部的區域。其中包含類似毛髮簇或彗星狀尾巴的結構。
這些特徵實際上是塵埃的緻密團塊,它們設法抵禦了來自恆星核心的輻射。通過阻擋部分輻射,這些緻密的團塊也屏蔽了它們後方的物質。
韋伯的觀測有效地將行星狀星雲在其漫長演化中的某一時刻「定格」,但恆星死亡的後果仍在持續。氣體和塵埃將繼續遠離中心的恆星殘骸,逐漸改變星雲的外觀。
天文學家估計,獅子星雲最終將在大約一萬年後消散。在天文時間尺度上,這是一個相對短暫的時期。