
韦伯望远镜所捕捉到的螺旋星云那令人叹为观止的景象,展现了一颗濒死恒星最后的“气息”如何化作未来世界的种子。
螺旋星云于19世纪初首次被发现,它是夜空中最易辨识的行星状星云之一,以其壮观的环状外观而闻名。由于它是距离地球最近的行星状星云之一,天文学家长期以来一直使用地面望远镜和太空望远镜对其进行研究,将其作为恒星生命终结方式的详细范例。
随着詹姆斯·韦伯太空望远镜的投入使用,这些观测如今已提升至全新高度,该望远镜为我们呈现了这一知名天体迄今最为清晰的红外景象。
远观太阳之未来一隅
韦伯望远镜的精密仪器助力科学家聚焦螺旋星云,深入探究我们的太阳及行星系未来可能面临的命运。望远镜所获取的高分辨率数据,将垂死恒星周围逸散的气体结构清晰呈现。这些观测揭示了恒星如何将物质回馈至宇宙空间,而这些物质正是未来孕育新恒星与行星的原材料。
韦伯太空望远镜的近红外相机(NIRCam)所捕捉的图像显示,在不断膨胀的气体外壳内缘周围,矗立着引人注目的柱状结构。这些结构形似彗星,长长的彗尾背离中心恒星向外延展。它们形成于炽热气体的强风与恒星生命早期释放出的、温度较低的尘埃和气体层相互碰撞之处,正是这种碰撞雕琢出了星云复杂且富有层次感的形态。

韦伯望远镜的观测视角与先前图像有何不同
近两个世纪以来,众多望远镜都曾观测过螺旋星云。韦伯望远镜的近红外视角,相较于哈勃太空望远镜那更为柔和、缥缈的视野,能更为清晰地凸显出气体与尘埃的密集团块。随着星云从中央白矮星处持续膨胀,这一全新视角也让我们能更轻易地观察到从中心附近极热气体到外围更冷物质的急剧转变。
中心的白矮星
螺旋星云的核心处有一颗白矮星,它是原始恒星暴露在外的残余部分,尽管它恰好位于韦伯图像的画框之外。这颗恒星核心释放出的强大辐射照亮了周围的气体,形成了性质迥异的各层结构。离白矮星最近的是炽热的电离气体,再往外是富含分子氢的较冷区域。更远处则是尘埃云中受庇护的“小天地”,在那里,更复杂的分子开始形成。这些区域之所以重要,是因为它们含有原始物质,这些物质最终可能会在银河系的其他地方孕育出新的行星。

色彩所揭示的奥秘
在韦伯拍摄的图像中,色彩被用来展现温度与化学成分的差异。蓝色调凸显出受强烈紫外线辐射激发而温度最高的气体区域;黄色区域则标识出温度较低的地带,那里氢原子正结合成分子;红色调出现在图像边缘,勾勒出温度最低的物质区域,此处气体稀薄,尘埃得以形成。这些色彩共同描绘出垂死恒星最终喷流如何化作未来世界的构建基石,深化了科学家对行星起源的认知。
螺旋星云距离地球约650光年,位于水瓶座。因其距离较近且结构引人注目,它成为了业余天文观测者和专业天文学家共同青睐的目标。
有关韦伯的更多信息
韦伯望远镜是有史以来发射的规模最大、功能最强的太空望远镜。作为国际合作项目的一部分,欧洲航天局采用阿丽亚娜5号火箭提供发射服务。欧洲航天局还在改造阿丽亚娜5号以适应此次任务以及通过阿丽亚娜航天公司安排发射方面发挥了重要作用。此外,欧洲航天局提供了近红外摄谱仪(NIRSpec)以及中红外仪器MIRI的一半部件,MIRI由欧洲国家资助的一批研究机构(MIRI欧洲联盟)与喷气推进实验室和亚利桑那大学合作研发。
韦伯望远镜是NASA(美国国家航空航天局)、ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)共同参与的联合项目。