NGC 7009土星星雲 的MUSE三D影像

[peter]

https://scitechdaily.com/muse-views-the-strange-structures-of-the-saturn-nebula/planetary-nebula-ngc-7009/
https://www.youtube.com/watch?v=BHiFK5hTBAY

一連串外形奇特的粉色和藍色氣泡疊現在漆黑的太空背景上，構成了美麗的行星狀星雲NGC 7009。這是一個距離地球大約5000光年的星雲，位於寶瓶座。在小型望遠鏡里，它看起來就像人們熟悉的土星側面，因此又被稱作「土星星雲」。

行星狀星雲和行星沒有半毛錢關係，只是因為在早期天文學家的望遠鏡中，它們和行星十分相像。以「土星星雲」為例，它實際上是一顆生命已經走到盡頭的低質量恆星，膨脹成了紅巨星並正在將它的「外衣」脫去。

恆星外層的物質被強烈的星風帶向外層空間，遺留下一個恆星的內核。內核產生的強烈紫外輻射衝擊著周邊的氣體和塵埃，呈現出各種明亮的色彩，一個環繞著恆星的星雲由此誕生。而與此同時，星雲中心的恆星內核也正在逐漸地演化成白矮星。


 l 歐洲南方天文台甚大望遠鏡上的「多單元分光探測儀（MUSE）威力強大。它不只是簡單地為觀測目標拍照，而是能夠對影像中每一個點的光譜進行分析。一個以Jeremy Walsh為首的國際天文學家小組藉助MUSE，成功地揭開了土星星雲的塵埃面紗，讓我們對行星狀星雲奇特外形的成因有了更好的認識。

MUSE成功地獲得了一張有史以來細節最為豐富的「土星星雲」氣體塵埃分布圖。圖中我們可以看到許多極為精細的結構，比如它橢圓形的內殼，以及它的外殼和暈。我們還能看到星雲長軸兩端伸展而出的一對噴流，以及噴流末梢狀如把手的明亮物質結構。


 






天文學家還在塵埃中發現了波浪狀的特徵，這是一種我們尚不能完全理解的現象。星雲內遍布著塵埃，但在星雲內殼的邊緣處，塵埃含量陡然下跌，似乎那裡發生了什麼毀滅性事件。有待證實的觀點認為，星雲內殼本質上是一道膨脹的衝擊波，因此當它遭遇塵埃微粒時就會將其清除，或產生額外的熱效應，促使塵埃消散。

了解行星狀星雲氣體塵埃的結構，有助於天文學家認識它們在低質量恆星生命中及瀕死時所扮演的角色，也有助於人們認識行星狀星雲奇特複雜外形的背後究竟存在著什麼樣的產生機制。


原文網址：https://kknews.cc/science/33v5543.html

[peter]

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1724

右方這張土星星雲（Saturn Nebula，NGC 7009）彩色影像是ESO科學家Jeremy Walsh領軍的跨國研究團隊，透過歐南天文台（ESO）超大望遠鏡（Very Large Telescope，VLT）上的MUSE光譜相機（Multi Unit Spectroscopic Explorer）拍攝而得，是天文上首度進行的行星狀星雲內部塵埃和氣體分布概況相關研究的一部份。影像中可見有許多複雜的塵埃結構，包含許多塵埃殼層（inner shell）、一個光暈（halo）和一個稀奇的波狀特徵（wave-like feature）。天文學家希望能從這些結構瞭解行星狀星雲如何發展演變出奇怪的形狀，以及關於行星狀星雲的對稱性問題。

　　土星星雲是個很特別的行星狀星雲（planetary nebula，PN），有著一系列形狀奇怪的氣泡狀結構，呈現漂亮的粉紅色和藍色，在黑暗夜空的襯托下，倍顯瑰麗。它離地球約5000光年，位在寶瓶座方向，視亮度約8.0等，視直徑約14'×35'。土星星雲，顧名思義，就是因為類似帶著光環的土星側對地球時的模樣而得名。但事實上，土星星雲和太陽系行星完全無關。

　　土星星雲的前身是顆低質量恆星，當它步入生命終點，慢慢膨脹成一顆紅巨星，而後它拋棄了外層大氣物質。這些物質被來自原本高溫熾熱核心的強烈恆星風向外吹，又被核心發出的紫外輻射游離，使得在殘餘核心周圍形成由塵埃和色彩斑斕的熾熱氣體組成的拱星星雲（circumstellar nebula）。行星狀星雲的存在時間並不長。天文學家推測土星星雲只能存在數萬年，之後就會因向外擴張而冷卻，最後終不得見。而中間殘留的核心部分則漸漸變暗，最後會演變成一顆熾熱的白矮星，而在這張影像中就能看到土星星雲中心就能看到這個恆星殘骸。

　　在MUSE的土星星雲影像中最明顯的特徵包括：一個橢圓形內側殼層和一個橢圓形外側殼層，還有外側的那個光暈；此外，在星雲長軸方向的2側末端，還可見到向外延伸的氣體流構成的明亮「環脊（ansa）」。有趣的是：Walsh等人還在塵埃中發現一個波浪狀結構，但尚不清楚其代表的意義。而塵埃遍佈在整個星雲中，但在內側殼層的邊緣有個很明顯的塵埃聚集區，看起來像是正在被摧毀中；Walsh等人推測可能有幾種造成塵埃被摧毀的原因，其中一種推測就是內殼層基本上是向外擴張的衝擊波，所以可能碾碎殲滅塵粒，或甚至使塵粒被加熱到蒸發的地步。