一支國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)，已經(jīng)找到了行星狀星云 Menzel 3（又稱(chēng)螞蟻星云）的核心位置發(fā)射出的一種罕見(jiàn)激光現(xiàn)象的原因。其指出，在這個(gè)混沌的宇宙結(jié)構(gòu)的核心，隱藏著一顆尚未被發(fā)現(xiàn)的伴星。Melzel 3 在距離地球大約 8000 光年的諾瑪座方向，其于 1920 年被唐納德·門(mén)澤爾（Donald Menzel）發(fā)現(xiàn)，外形與某種花園螞蟻的頭胸部很像。
哈勃望遠(yuǎn)鏡拍下的螞蟻星云照片
這個(gè)引人注目的家伙，屬于一個(gè)被稱(chēng)為行星狀星云的彌散體的特定家族成員。盡管名字有些拗口，但這些漂亮結(jié)構(gòu)的形成與行星沒(méi)有任何關(guān)系。相反，它的根本來(lái)源是等同于我們太陽(yáng)的中量級(jí)恒星的消亡。
這樣的恒星耗盡了大部分的氫儲(chǔ)備，引力使得恒星坍塌收縮。這個(gè)過(guò)程壓縮了恒星中的剩余物質(zhì)，導(dǎo)致其升溫、并將余下的氫融合到一起，反之膨脹為一顆巨大的紅巨星。
此時(shí)恒星開(kāi)始氦核反應(yīng)（類(lèi)似氫聚變）并生成碳，燃燒 10 億年左右，紅巨星會(huì)耗盡氦儲(chǔ)備，然后核心開(kāi)始收縮，釋放出一股將上述恒星物質(zhì)吹走的能量。
這片殘骸將繼續(xù)形成一個(gè)行星狀星云，正如 Menzel 3 那樣。與此同時(shí)，內(nèi)核仍是這片宇宙云的中心（作為一顆白矮星）。
歐洲宇航局描繪的恒星體演化路徑
作為赫歇爾行星狀星云調(diào)查（HerPlaNS）任務(wù)的一部分，歐洲宇航局近日通過(guò)該太空望遠(yuǎn)鏡觀察了螞蟻星云，旨在探索這些星云的遠(yuǎn)紅外特征。
赫歇爾望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)大的紅外能力，揭示 Menzel 3 號(hào)的核心區(qū)域的一種罕見(jiàn)激光發(fā)射現(xiàn)象，即氫復(fù)合線激光發(fā)射。
迄今為止，只有少量的紅外激光發(fā)射被發(fā)現(xiàn)，此前人們認(rèn)為它們只能在特定的情況下才顯現(xiàn)。構(gòu)成行星狀星云的電離氣體的混沌云，導(dǎo)致天文學(xué)家無(wú)法直接凝視它的核心。
然從結(jié)構(gòu)中心位置發(fā)射出來(lái)的激光，讓這項(xiàng)新研究的科學(xué)家們能夠更好地了解其內(nèi)部情況。要產(chǎn)生這種現(xiàn)象，其云密度必須相當(dāng)之高，大約是構(gòu)成“螞蟻”可見(jiàn)頭胸部氣體（環(huán)繞恒星 15 億公里范圍內(nèi)運(yùn)行）的 10000 倍。
潔凈室里的赫歇爾望遠(yuǎn)鏡
當(dāng)恒星從紅巨星轉(zhuǎn)變成白矮星時(shí)，這將是很不尋常的，因?yàn)樵搮^(qū)域的恒星物質(zhì)會(huì)被有效地清除，任何殘留的氣體都應(yīng)該被吸入并吞噬。研究合著者、曼徹斯特大學(xué)物理與天文學(xué)院教授 Albert Zijlstra 表示：
保持氣體靠近恒星的唯一方法，就是它圍繞著一個(gè)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)。本例中，我們?cè)诮吘壩恢糜^察到了一個(gè)密集的圓盤(pán)，而這個(gè)方向有助于放大激光信號(hào)。
圓盤(pán)表明該白矮星有一個(gè)雙星系統(tǒng)，因其很難讓噴射氣體進(jìn)入軌道，除非伴星把它朝著正確的方向偏轉(zhuǎn)。
有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上，原標(biāo)題為：
《Herschel Planetary Nebula Survey (HerPlaNS): Hydrogen Recombination Laser Lines in Mz 3》
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