JWST 以前所未有的细节捕捉到垂死之星的幽灵环

NGC 1514 是一个距离地球约 1500 光年的行星状星云。William Herschel 于 1790 年发现了它，它的发现使他重新思考了星云的性质。

现代望远镜已经对它进行了多次成像，每次有更有能力的望远镜重新访问它时，天文学家都会对它有更多的了解。JWST 是最新观测到这个奇怪星云的星云，它的观测有助于解释这个不寻常的天体。

1790 年，NGC 1514 看起来与天空中的其他星云状斑块不同。在探测到它之前，赫歇尔认为星云是无法分辨的恒星质量。但这次不同：他写道，这是一颗孤星，“周围环绕着微弱的发光大气层”。

快进到现代，NASA 的明智（宽视场红外巡天探测器）在星云周围发现了一对只能在红外线中可见的环。

在新的研究中，天文学家使用强大的 JWST 来更好地了解 NGC 1514。

他们的结果发表在一篇题为”行星状星云 NGC 1514 中神秘中红外环的 JWST/MIRI 研究“，发表于天文杂志.美国宇航局喷气推进实验室韦伯 MIRI（中红外仪器）的研究员和项目科学家迈克尔·雷斯勒 （Michael Ressler） 是该研究的主要作者。

作者在他们的论文中写道：“虽然 NGC 1514 在光学波长上是一个椭圆形但复杂的行星状星云，但在宽视场红外巡天探测器全天空巡天过程中，人们发现它在其微弱的外壳内包含一对红外亮的轴对称环。

天文学家使用 JWST 的 MIRI 成像仪和中分辨率光谱仪及其滤光片组收集了观测结果。

“这些观察表明，这些环是清晰分辨的，结构相对不同，整个过程中既有丝状，也有团块状的细节，”研究人员解释说。

一对双星位于 NGC 1514 的中心。它们在图像中显示为单个紫色星星，带有明亮的衍射尖峰。

这个星云的双环外观是由其中一颗恒星在老化过程中产生的。这颗恒星原本的质量是太阳的几倍，当它演化成红巨星时，它甩掉了外层的气体，形成了星云。

“随着它的演化，它膨胀起来，在非常缓慢、密集的恒星风中抛出一层层气体和尘埃，”加那利群岛天体物理研究所（Institute of Astrophysics）的高级科学家戴维·琼斯（David Jones）说，他在2017年证明了该中心有一个双星系统。

那颗恒星现在是一颗白矮星，它的伴星现在是一颗巨大的恒星水平分支.

天文学家在用 JWST 观测 NGC 1514 之前就知道了这一切。然而，JWST 让他们了解了星云在过去 4000 年中的湍流性质。

“在 Webb 之前，我们无法检测到大部分这些材料，更不用说如此清楚地观察到它了，”主要作者 Ressler 在新闻稿.

他发现了 NGC 1514 周围的光环在2010之内当他检查来自 NASA 的宽视场红外勘测探测器 （WISE） 的图像时。“有了 MIRI 的数据，我们现在可以全面研究这个星云的湍流性质，”Ressler 说。

虽然从我们的观察角度来看，NGC 1514 看起来像一个被倒出的罐子，但它实际上是一个沙漏的形状。在左上角和右下角附近有捏腰的迹象，在这些位置，灰尘是橙色的，并飘成浅浅的 V 形。

“当这颗恒星处于物质损失的高峰期时，伴星可能会非常非常接近，”琼斯说。“这种互动可能会导致你意想不到的形状。这种相互作用可能形成了这些环，而不是产生一个球体。

新的 JWST 观测结果清楚地解析了这对环，并更详细地显示了团块和细丝。环内部是云状物质，看起来是湍流的，而就在环边界外，有微弱的喷射状结构。

JWST 使研究人员能够更深入地挖掘星云的组成。

这些光环很亮，但亮度不是来自原子氢、多环芳烃 （PAH） 或冲击分子氢等物质的线发射，而是来自尘埃颗粒的热发射。

研究人员解释说，只有大约 1.5% 的环形磁通量来自线路排放。这很不寻常，因为碳和多环芳烃在行星状星云中很常见。

这意味着，与其他一些星云不同，环状结构不是由撞击 ISM 而受到冲击的材料制成的。如果是这样，分子氢的排放就会更多。

PAH 或任何其他分子的排放不足证明了这一点。"…我们得出的结论是，在 MIRI 图像中看到的环的通量基本上都不是来自线发射，“他们写道。相反，它以粉尘排放为主。

雷斯勒和他的合作研究人员解释说，NGC 1514 主要是由来自主恒星的强风形成的。这些风是不对称的，可能是由于中心的一对恒星之间的相互作用。然而，这些戒指是如何制作的细节暂时无法解释。

“不幸的是，我们的观测结果本身并不能提供对光环形成的任何直接见解;我们已经说了一些关于他们是什么的事情，但不能说他们是如何到达那里的，“他们写道。

其他星云的研究可能会提供答案。来自双星公共包络层的强烈热脉冲可能在星云膨胀成的物质中产生了明显的密度变化。

有可能 “...一段严重的质量损失期形成了致密区域，这些区域将成为光环的源材料，随后是快速的射流/风，沿着两极雕刻出材料，产生更像环的结构，“作者在他们的论文中解释道。不幸的是，观察结果无法证实这种情况。

“无论如何，新数据确实完成了这些环是嵌入在一个非常复杂但迷人的行星状星云的脆弱外壳中的凉爽尘埃结构的画面，”他们总结道。

本文最初由今日宇宙.阅读原创文章.

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