星雲是怎麼誕生的?宇宙恆星生命的交替更迭交出了美麗的答卷

宇宙很美,通過望遠鏡,我們看到了多彩繽紛的廣袤世界,無數的星雲加上繁星點綴在宇宙的各個角落,形成了這樣一幅浩瀚宏偉的畫卷。但是這些美麗的星雲是怎麼產生的呢?這是一個“美麗而悲傷”的問題。

星雲的誕生:美麗交織著悲傷

因為星雲的誕生交織著宇宙恆星生命的交替更迭。“悲傷”是因為當宇宙中一些恆星走到生命的終點時,它們會將外層氣體噴射到太空中,然後用它們逐漸衰弱的能量將其全部照亮,你可以通俗地理解為“迴光返照”,在生命的最後一刻綻放出最後耀眼的光芒。當這種情況發生時,我們就得到了星雲,而此時只剩下了“美麗”。這個過程並不是天馬行空,事實上與雙子座天文臺合作的天文學家剛剛分享了這些壯觀物體中的一個的新圖像,它們捕捉到了這樣一個恆星的產物----星雲。

星雲是怎麼誕生的?宇宙恆星生命的交替更迭交出了美麗的答卷

它被稱為CVMP - 1,大約在6500光年之外的天王星座,它是一個行星狀星雲,對大多數人來說,這是一個有點令人困惑的術語,歧視行星狀星雲是指外形呈圓盤狀或環狀的並且帶有闇弱延伸視面的星雲,屬於發射星雲的一種。簡單來說,它呈圓形、扁圓形或環形,有些與大行星很相像,因而得名在望遠鏡中看去,它具有像天王星和海王星那樣略帶綠色而有明晰邊緣的圓面。在早期的時候,當時天文學家在太空中看到它們,但不確定它們是什麼。通過歷史上著名的望遠鏡的取景器觀察,它們是圓形的,似乎是行星。但是其實行星狀星雲與行星無關。

恆星的死亡

當一顆恆星老化時,它會耗盡其核心的氫,然後轉換成殼層的氫聚變。當這種情況發生時,它的體積變大,冷卻,變成紅色,或橙紅色。這時候就是一個紅巨星。根據恆星的初始質量,它可以經歷幾個融合階段,在某些情況下,它會像cvmp1的始祖星那樣釋放出外部物質。在這種情況下,只有恆星的核心還在,就可以照亮所有噴射出的物質,形成行星狀星雲。

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從天文學的角度來看,這種現象不會持續太久。CVMP 1只能維持這顆恆星大約1萬年的光,對一顆恆星來說只是一眨眼的時間。最終,恆星的核心剩餘部分將耗盡燃料並冷卻下來。一旦發生這種情況,它將不會再釋放出足夠的紫外線能量來電離排出的氣體並點亮它。當恆星冷卻下來,恆星的外殼會離本體越來越遠,這時候就預示著這種現象結束了。

星雲的形狀

CVMP 1有一個特殊的沙漏形狀,因此科學家也稱它:沙漏星雲。許多星雲都有這種類型的暱稱,因為它們有各種各樣的形狀,而恆星的特性恰恰可以影響星雲的形狀。比如說,由雙星系統產生的星雲看起來就與由單一恆星產生的星雲不同。而圍繞恆星運行的任何行星和恆星的旋轉速度也可以決定星雲的形狀。實際上到目前為止,天文學家對形成行星狀星雲的所有因素並沒有一個全面的瞭解。

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但是沙漏星雲吸引科學家的原因不僅僅是壯觀的外表,它的內裡更是引起天文學家興趣的主要原因。研究過星雲的天文學家說,沙漏形狀的氣體富含氦和氮,它也是迄今為止觀測到的最大的行星狀星雲之一。這些觀測結果表明,它是我們所知的高度進化的行星狀星雲之一。這給了天文學家一個研究行星狀星雲後期生命的機會。

天文學家們研究了沙漏星雲的數據,推測它的核心溫度至少130000攝氏度。相比之下,我們的太陽核心的溫度接近1500萬攝氏度。CVMP 1中的明星已經大幅降溫,並將繼續降溫。這需要很長一段時間,但最終這顆星星會消失得無影無蹤。

星雲是怎麼誕生的?宇宙恆星生命的交替更迭交出了美麗的答卷

當它冷卻到一定程度後,位於中心的恆星就會變成一顆白矮星,不過它只是這顆曾經照亮它周圍的恆星的蒼白殘餘物。這通常需要一萬年的時間,當這麼長的時間過去後,最終就會只剩下一個小白點了。

行星狀星雲除了美麗之外,在宇宙中也扮演著重要的角色。當中心的恆星演化時,它會合成更重的元素,比形成它的氫和氦還重。當它脫離外層時,它將那些較重的元素擴散到太空中,在恆星和太陽系形成的下一個週期中被吸收。沒有這些較重的元素,生命就不可能存在。



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