详细内容或原文请订阅后点击阅览
仍在建造中的新望远镜意外揭示垂死恒星如何将物质归还太空
研究人员在校准智利一台名为MOTHRA的仪器时捕捉到了恒星回收过程的前所未有的图像，该仪器预计将于2026年底完工。
来源:《航空与航天杂志》仍在建设中的新望远镜意外揭示了一颗垂死恒星如何将物质归还太空
研究人员在校准智利一台名为MOTHRA的仪器时捕捉到了恒星回收过程的史无前例图像，该仪器预计于2026年底完工
Sara Hashemi|每日通讯员
安第斯山脉中一座部分建成的望远镜捕捉到了一颗垂死恒星脱落其残骸并将其归还星系的史无前例图像。
天文学家早已知道，当恒星死亡时，它们会将制造的碳、氧、氮和其他元素释放到太空中。这些物质随后形成新的恒星、行星和其他天体，包括我们。但实际看到被抛出的恒星物质扩散并与周围星际气体混合被证明是困难的——直到现在。
这项发表于8月12日《自然》杂志的观测是偶然发生的。2025年11月，科学家们正在校准模块化光学长焦高光谱机器人阵列望远镜。他们将望远镜指向螺旋星云，一颗距离地球约650光年的垂死恒星，这是理想目标，因为它大而明亮且已被广泛研究。
“我们以为我们只是在拍摄天空中已知最著名星云之一的校准图像，”研究合著者、加拿大多伦多大学天文学家Roberto Abraham在一份声明中说。“相反，我们发现了这个非凡的弓形结构网络。很明显，螺旋星云微弱的边缘部分正在讲述一个在很大程度上被忽略的故事。”
图像显示了星云东部边缘22个完整或部分发光的弧，称为弓形激波，类似于船前水中形成的弓形波。太空中的弓形激波标志着从恒星以估计每小时90,000英里的速度抛出的星体碎片团块与周围太空气体和尘埃碰撞的位置。研究人员计算出，这些弧只出现在天体的一侧，因为整个结构以大约每小时100,000英里的速度运动。
靠近星云微弱外环的弓形激波大而清晰，而更远的看起来更模糊。这可能是因为恒星物质团块在向外传播时侵蚀并溶解到星际介质中，研究团队估计这个过程大约需要10,000年。
你知道吗？螺旋星云的名称
在正式场合，螺旋星云通常被称为NGC 7293或Caldwell 63。这是因为两个天体目录系统的命名惯例。非正式地，人们有时因其引人注目的解剖学相似性而称其为“上帝之眼”甚至“索伦之眼”。
“图像中展示的光晕细节令人印象深刻，”未参与该工作的加拿大不列颠哥伦比亚大学天文学家Sun Kwok告诉《科学》杂志的Daniel Clery。研究人员此前曾在螺旋星云周围发现一些大型弓形激波，他补充说，但“这些新观测让我们洞察了恒星质量损失与星际介质之间的相互作用。”
新的观测只是MOTHRA能力的冰山一角。它是在计划中的1,140个高端长焦镜头中的不到200个的情况下捕捉到的。一旦完工，预计在年底前完成，它将利用该阵列镜头和专用滤光片拍摄天空中大片区域微弱的辉光。研究人员告诉《科学美国人》的Mary Randolph，他们希望利用该仪器了解包括我们太阳在内的其他恒星的恒星回收过程，太阳预计约在50亿年后开始死亡。
然而，在其他星云周围找到类似的弓形激波可能具有挑战性，未参与该研究的北卡罗来纳州立大学天体物理学家Kazimierz Borkowski告诉《天空与望远镜》的Monica Young。他解释说，螺旋星云相对于周围气体的运动速度意味着有利于产生可见弓形激波的条件——而这在其他地方可能不会发生。
尽管如此，MOTHRA预计将揭示关于我们宇宙的几个惊喜。“这个东西强大得令人难以置信，即使在建造过程中，你只需要把它指向任何东西，就会有酷炫的东西出现，”Abraham告诉《纽约时报》的K. R. Callaway。
“但我们建造这个不是为了拍漂亮的照片。我们建造它是为了试图理解星系如何形成和演化。”