03.03 星云是怎么诞生的?宇宙恒星生命的交替更迭交出了美丽的答卷

宇宙很美,通过望远镜,我们看到了多彩缤纷的广袤世界,无数的星云加上繁星点缀在宇宙的各个角落,形成了这样一幅浩瀚宏伟的画卷。但是这些美丽的星云是怎么产生的呢?这是一个“美丽而悲伤”的问题。

星云的诞生:美丽交织着悲伤

因为星云的诞生交织着宇宙恒星生命的交替更迭。“悲伤”是因为当宇宙中一些恒星走到生命的终点时,它们会将外层气体喷射到太空中,然后用它们逐渐衰弱的能量将其全部照亮,你可以通俗地理解为“回光返照”,在生命的最后一刻绽放出最后耀眼的光芒。当这种情况发生时,我们就得到了星云,而此时只剩下了“美丽”。这个过程并不是天马行空,事实上与双子座天文台合作的天文学家刚刚分享了这些壮观物体中的一个的新图像,它们捕捉到了这样一个恒星的产物----星云。

星云是怎么诞生的?宇宙恒星生命的交替更迭交出了美丽的答卷

它被称为CVMP - 1,大约在6500光年之外的天王星座,它是一个行星状星云,对大多数人来说,这是一个有点令人困惑的术语,歧视行星状星云是指外形呈圆盘状或环状的并且带有暗弱延伸视面的星云,属于发射星云的一种。简单来说,它呈圆形、扁圆形或环形,有些与大行星很相像,因而得名在望远镜中看去,它具有像天王星和海王星那样略带绿色而有明晰边缘的圆面。在早期的时候,当时天文学家在太空中看到它们,但不确定它们是什么。通过历史上著名的望远镜的取景器观察,它们是圆形的,似乎是行星。但是其实行星状星云与行星无关。

恒星的死亡

当一颗恒星老化时,它会耗尽其核心的氢,然后转换成壳层的氢聚变。当这种情况发生时,它的体积变大,冷却,变成红色,或橙红色。这时候就是一个红巨星。根据恒星的初始质量,它可以经历几个融合阶段,在某些情况下,它会像cvmp1的始祖星那样释放出外部物质。在这种情况下,只有恒星的核心还在,就可以照亮所有喷射出的物质,形成行星状星云。

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从天文学的角度来看,这种现象不会持续太久。CVMP 1只能维持这颗恒星大约1万年的光,对一颗恒星来说只是一眨眼的时间。最终,恒星的核心剩余部分将耗尽燃料并冷却下来。一旦发生这种情况,它将不会再释放出足够的紫外线能量来电离排出的气体并点亮它。当恒星冷却下来,恒星的外壳会离本体越来越远,这时候就预示着这种现象结束了。

星云的形状

CVMP 1有一个特殊的沙漏形状,因此科学家也称它:沙漏星云。许多星云都有这种类型的昵称,因为它们有各种各样的形状,而恒星的特性恰恰可以影响星云的形状。比如说,由双星系统产生的星云看起来就与由单一恒星产生的星云不同。而围绕恒星运行的任何行星和恒星的旋转速度也可以决定星云的形状。实际上到目前为止,天文学家对形成行星状星云的所有因素并没有一个全面的了解。

星云是怎么诞生的?宇宙恒星生命的交替更迭交出了美丽的答卷

但是沙漏星云吸引科学家的原因不仅仅是壮观的外表,它的内里更是引起天文学家兴趣的主要原因。研究过星云的天文学家说,沙漏形状的气体富含氦和氮,它也是迄今为止观测到的最大的行星状星云之一。这些观测结果表明,它是我们所知的高度进化的行星状星云之一。这给了天文学家一个研究行星状星云后期生命的机会。

天文学家们研究了沙漏星云的数据,推测它的核心温度至少130000摄氏度。相比之下,我们的太阳核心的温度接近1500万摄氏度。CVMP 1中的明星已经大幅降温,并将继续降温。这需要很长一段时间,但最终这颗星星会消失得无影无踪。

星云是怎么诞生的?宇宙恒星生命的交替更迭交出了美丽的答卷

当它冷却到一定程度后,位于中心的恒星就会变成一颗白矮星,不过它只是这颗曾经照亮它周围的恒星的苍白残余物。这通常需要一万年的时间,当这么长的时间过去后,最终就会只剩下一个小白点了。

行星状星云除了美丽之外,在宇宙中也扮演着重要的角色。当中心的恒星演化时,它会合成更重的元素,比形成它的氢和氦还重。当它脱离外层时,它将那些较重的元素扩散到太空中,在恒星和太阳系形成的下一个周期中被吸收。没有这些较重的元素,生命就不可能存在。



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