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银河系奇特双极行星状星云 形似蝴蝶整齐成队排列

 米老鼠64 2013-09-09
英国科学家研
这幅图显示了仙后座星群中的一个双极行星状星云——PN Hb 12,更流行的叫法是哈勃12。这个星云的形状引人注目,让人联想到一只蝴蝶或一个沙漏,它的形成是由于一个类似太阳的恒星在接近其寿命结束时将它的外层大气抛至周围空间

 

  英国科学家研究在银河系中发现一种神秘而令人惊讶的现象:双极行星状星云以奇特的方式在太空中整齐地成行排列。

 

  对于像太阳这样的恒星来说,在其寿命的最后阶段,它们会将它们的外层向周围空间抛出,形成许多形状各异、美丽惊人的行星状星云。其中,有一类独特的星云——双极行星状星云,形状类似沙漏或蝴蝶,像幽灵般地围绕在恒星周围。

 

  天文学家用美国宇航局( NASA)/欧洲航天局(ESA)的哈勃太空望远镜和欧洲南方天文台( ESO)的新技术望远镜(NTT)在银河系的中央探索到超过100个行星状星云。所有这些星云形成于不同的地方,有着不同的特点。无论是行星状星云还是它们的母体恒星,都不会与其他行星状星云互相作用。

 

  然而,英国曼彻斯特大学的天文学家的一项新研究表明,许多行星状星云具有一些惊人的相似之处:以同样的方式在太空中整齐成行。考虑到它们的历史和特性各不相同,这种现象是神秘而令人惊讶的。

 

  “如果这是真的,它真是一个令人惊讶的、重要的发现。”曼彻斯特大学的布赖恩·里斯(Bryan Rees)解释说。“

 

  天文学家观察了银河系的银核(银河中央略为凸起的部分)中的130个行星状星云。他们确定了三种不同类型的行星状星云,并仔细研究了它们的特点和外观。

 

  “虽然其中两类完全是随机地排列在太空中,和预期的情况一样,但我们发现,它们中的第三类——双极星云——在太空中成行排列,显示出一种令人惊讶的独特趋势。”曼彻斯特大学天文学家阿尔伯特·泽吉尔斯达(Albert Zijlstra)说。

 

  行星状星云的形状被认为是由其母体恒星系统的旋转作用塑造而成的。它们的形状取决于这种恒星系统的属性,例如该系统是否是二态的,是否具有若干行星,这些因素都可能影响星云的形状。双极星云的形状属于最极端之列,这被认为是垂直于其轨道的星系向外喷射物质而造成的。

 

  “这些双极星云呈现出整齐排列的特性,这暗示了银河系银核中的星系存在某种奇异的现象。”里斯解释。“它们呈现出这种整齐的队列,形成这些星云的恒星系统必须在垂直于作为其母体的星系星云的轨道上旋转,这是很奇怪的。”

 

  虽然是恒星了产生并塑造了这些行星状星云,但这个新的发现暗示了另一种更加神秘的因素。和这些复杂的恒星特性一同起作用的是银河系的特性,银河系整个银核都围绕着银心旋转。通过磁场作用,银核对整个银河系的影响可能超过以前的估计。天文学家认为,行星状星云的成队排列可能是由银核形成时的强磁场造成的。

 

  “研究这些星云,我们可以学到很多东西。”泽吉尔斯达总结说。“如果它们真的以这种意想不到的方式排列,我们对单个恒星和整个银河系的历史的看法都将改变。”

究在银河系中发现一种神秘而令人惊讶的现象:双极行星状星云以奇特的方式在太空中整齐地成行排列。

太阳系目前正在穿过一片“星系风暴”群

太阳系目前正在穿过一片“星系风暴”群

太阳系目前正在穿过一片“星系风暴”群

据凤凰科技:新科学家报道,太阳系目前正在穿过一片比我们想象的更加复杂的“星系风暴”群,它甚至可能穿越巨大的气体云,后者比我们在过去4.5万年经历的还要巨大。这基于科学家对猛撞冲击太阳系的恒星云的几十年调查结果,后者揭示了太阳风方向的意外改变。

太阳系的边缘被笼统的定义为日光层,一个由太阳流出的带电粒子组成的巨大磁性气泡,这个气泡屏蔽了地球不受到恒星风的干扰,因此恒星风方向的改变对地球表面的影响非常细微。然而,方向的改变的确为我们提供了有关星系周围环境令人惊讶的事实。这团气体云非常巨大和分散,之前的研究显示它可能相对平静,且恒星风的方向会保持在同一方向长达数百万年。

“如果你抓一把地球上的空气,并把它拉伸至最近的一颗恒星,由此形成的密度和这片气体云相当。”美国芝加哥大学的普里西拉·弗里施(Priscilla Frisch)这样说道。事实上,恒星风方向在数十年的时间内就发生改变,这意味着恒星风内部要不是异常的混乱,要不就是太阳系只需要1000年左右的时间就能摆脱它。

“想象一下你抬头仰望天空的云,如果你处于其中,就不会感觉到太大的变化,” 美国新罕布什尔州达勒姆大学的研究人员埃伯哈德·莫比斯(Eberhard Moebius)这样说道。“但是当你观察由风推动的云的边界,你能看到精细的结构变得模糊,且到处摇摆,我认为这可能与这些混乱的结构有关。”

太阳风

自20世纪70年代起,我们知道太阳系正穿过一片30光年宽、位于银河系边缘的恒星气体云。太阳穿越气体云的运动创造了明显的恒星粒子风,后者猛烈撞击着日光层。大多数恒星风粒子都带电,因此受到太阳磁场的作用而在日光层附近偏转。但有些较重的中性原子——主要是氦——却能够进入日光层。这些氦原子散射了来自太阳的带电粒子并在超紫外线波长上创造了漫射的光芒,在整个天空中清晰可见。

美国国防部STP 72-1卫星在1972年发现了这片光芒,并发现11月晚期恒星风的强度比6月时的增加了10倍。在1月左右,恒星风又平静下来。这种现象的发生是因为地球环绕太阳时经过了中性氦原子堆积物。随着来自恒星风的氦原子进入日光层,它的轨迹因太阳引力作用而发生弯曲,从而形成圆锥形的顺风恒星粒子流。这个圆锥就像风向袋,揭示了恒星风的方向。

风向的改变

然而,美国宇航局2009年发布的星际边界探测器(IBEX)发现了某些奇怪的现象:恒星风的方向发生改变。IBEX一直在收集恒星风的中性氦原子样本,作为绘制太阳系和银河系其他部分边界的任务的一部分。它的读数显示,恒星风强度的骤升并非发生在11月晚期,也即地球路径太阳氦尾时,而是一周之后,也即12月初。这暗示着在40年内风的方向就已经改变了6度。

“我们并没有意料到在几十年的时间内,能够发现任何明显变化的指示。” 莫比斯说道。“从天文学的角度看这真是出人意料。”为了确定这种改变是真实的,弗里施和同事搜集了其它9艘宇宙飞船获得的历史数据,包括自20世纪70年代开始的原始超紫外线测量,以及20世纪90年代尤利西斯飞船的直接氦测量。科学家发现了统计上显著的趋势。

进退两难

“虽然出现了某些太阳环境正在发生改变的暗示,但我们将历史数据拼在一起时,我们可以确定的称这些改变的确发生了,” 弗里施说道。然而,这些改变究竟意味着什么仍备受争议。它或者暗示着我们接近气体云的边缘,或者我们仍然在努力的穿越这片恒星风暴。

“我们看到的结构其实并非是恒星风暴的边缘,这完全有可能,” 美国弗吉尼亚州费尔法克斯乔治梅森大学的罗伯特·迈耶(Robert Meier)这样说道,他曾帮助进行最初的STP72-1测量。“湍流中方向的改变可能意味着你靠近岸边了,或者在溪流中央有一块大石头。当你深陷其中时,想要查明具体发生了什么往往非常困难。”

迈耶补充说道对比不同类型的数据也存在一个问题。近期的宇宙飞船都没有观测气体云里的原子与太阳粒子相互作用时产生的散射紫外线光。相反,大多数都是对氦原子的测量。如果我们能够创造现在的紫外线光地图并与DoD卫星1972年获得的数据相对比,那么或可能解决这个问题。“在现代获得反向散射的测量数据将是决定性的,它们要不就是在同一方向,要不就是背道而驰。”(神秘的地球)

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