恒星最后的輝煌

在這幅由美國宇航局（NASA）的哈勃太空望遠鏡拍攝的圖像中，一顆像我們太陽一樣的恒星，展示了其璀璨無比的“最后的輝煌”。它在生命即將結(jié)束時，不斷地將外層氣體猛烈地向外拋射出去，在恒星殘留的內(nèi)核周圍形成一個繭狀物，發(fā)出的紫外線閃耀出美麗的光芒。最后這個繭狀物中心的一個白點，被稱為白矮星。我們的太陽在最終燃燒殆盡，遭到同樣的命運之前，還將繼續(xù)燃燒50億年。

我們的銀河系里充斥著大量的這種恒星遺跡，被稱為行星狀星云，但實際上，它們與行星一點關(guān)系也沒有。十八世紀至十九世紀的天文學(xué)家將它們命名為行星狀星云，是因為他們從那時的小倍率望遠鏡看去，這些星云與遙遠的天王星和海王星十分相似。

圖片中的行星狀星云被命名為NGC 2440。NGC 2440位于船尾座方向，離地球約4，000光年。混亂無序的星云在爆發(fā)期間，無規(guī)律地向外拋射物質(zhì)。星云中含有大量的星際塵埃，其中一些形成了漸漸遠離恒星而去的長長的暗黑色條紋。白矮星NGC 2440的中心的溫度是已知的最高溫度，表面溫度接近400，000華氏度（200，000攝氏度）。

這幅圖像由哈勃太空望遠鏡上的第二代廣域行星相機拍攝于2007年2月6日，圖中色彩分別對應(yīng)于恒星拋射出來的各種物質(zhì)：藍色代表氦氣，藍綠色代表氧氣，紅色代表氮氣和氫氣。

太空中的幽靈恒星

這幅NASA / ESA哈勃太空望遠鏡拍攝的圖像，是位于船尾座南部的行星狀星云NGC 2452，圖片中一片朦朧的藍色是像太陽這樣的恒星耗盡所有燃料之后的遺跡。當恒星發(fā)生爆炸時，其核心變得極不穩(wěn)定，釋放出的大量高能粒子將恒星大氣層中的物質(zhì)吹入太空。

這片藍色云霧的中心是這片星云最早的恒星爆炸的遺跡。這顆寒冷的、昏暗無光、密度極大的恒星實際上是在有規(guī)律脈動的白矮星，它的亮度隨著重力波的變化而變化。

仙后座A 的三維模型

仙后座A（簡稱Cas A）是天空中最有名的天體之一，是銀河系內(nèi)中已知最年輕的超新星遺跡，也是天空中除太陽外最強的射電源。美國宇航局的錢德拉x射線天文臺和史密森尼安學(xué)會最近的三維模型計劃，讓我們有幸看到前所未有的超新星爆炸景象。

科學(xué)家們結(jié)合來自錢德拉x射線天文臺、美國宇航局斯皮策太空望遠鏡和地面設(shè)施的數(shù)據(jù)資料，建立了一個獨特的恒星爆炸的三維模型：恒星爆炸時，以每小時數(shù)百萬千米的速度向太空發(fā)射大量的恒星殘骸。

在這個新的三維模型計劃展示仙后座A壯觀景象的同時，錢德拉x射線天文臺也公布了對這個超新星爆炸遺跡數(shù)據(jù)進行特殊處理后的圖片資料。這幅新的更為清晰的圖像顯示了仙后座A不同能帶的面貌，這將幫助天文學(xué)家重現(xiàn)超新星爆發(fā)的細節(jié)過程，如恒星的大小、其化學(xué)成分、爆炸機理等。該圖片的配色方案為：低等能量級x射線為紅色，中等能量級為綠色，錢德拉能夠探測到的最高能量級x射線為藍色。

Cas A是迄今為止唯一的超新星遺跡三維建模。在創(chuàng)建這個可視化三維模型的過程中，結(jié)合了天體物理學(xué)和醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的一些技術(shù)。自2009年以來，三維模型已被證明不但為科學(xué)家提供了豐富的信息資源，同時也成為向公眾傳播科學(xué)知識的一種有效工具。

焰火星系

NGC 6946是一個中等大小的正向旋渦星系，距離地球約2，200萬光年。在過去一個世紀里，天文學(xué)家在焰火星系的旋臂里已觀察到八次超新星爆炸。事實上，錢德拉x射線天文臺觀測到的三顆超新星是迄今為止通過x射線觀察發(fā)現(xiàn)的最古老的超新星（圖中紫色），“焰火星系”果然名不虛傳。這幅合成圖像中還包括了來自雙子星天文臺以紅、黃色、藍綠色表示的光學(xué)數(shù)據(jù)。

蟹狀星云中的化學(xué)物質(zhì)

這張圖片顯示的是歐洲航天局的赫歇爾空間天文臺和NASA / ESA的哈勃太空望遠鏡觀察到的我們銀河系的一個標志性的超新星遺跡——蟹狀星云，由一束束絲狀的氣體云和星際塵埃構(gòu)成的蟹狀星云是超新星爆炸后的產(chǎn)物。中國古代的天文學(xué)家于1054年首次觀測到了蟹狀星云的存在。

這幅星云圖像結(jié)合了哈勃望遠鏡拍攝到的可見光波長視圖和赫歇爾空間天文臺拍攝到的遠紅外線視圖。前者利用三種不同的濾光器拍攝到了從蟹狀星云發(fā)射出來的氧離子和硫離子，圖中以藍色表示；后者顯示了從蟹狀星云發(fā)射出來的星際塵埃，以紅色表示。通過赫歇爾空間天文臺拍攝到的蟹狀星云的星際塵埃中所含物質(zhì)成分的分析研究，一個由天文學(xué)家組成的研究小組檢測到了氫化氬（ArH+），一種含有惰性氣體氬的分子態(tài)離子。這是首次在太空化合物中檢測到惰性氣體成分的存在。

皮克林三角形

這幅皮克林三角形的寬視場圖像是2007年9月由美國國家科學(xué)基金會安裝在梅奧爾基特峰國家天文臺的梅奧爾四米望遠鏡拍攝到的。

皮克林三角形是天鵝座環(huán)超新星殘骸的一部分，其中包括著名的面紗星云。皮克林三角形位于離地球約1，500光年的天鵝座內(nèi)。據(jù)天文學(xué)家猜測，誕生這片星云的超新星爆發(fā)發(fā)生于5 000～10 000年前。

火星上的埃貝斯沃德三角洲

這張圖片覆蓋的是火星上埃伯斯沃德環(huán)形山的部分地區(qū)，揭示了三角洲湖的可能變遷過程。水通過環(huán)形山西部的一系列支流流入環(huán)形山，形成了一個分布式的水網(wǎng)，其中一部分水形成了一個湖泊，當年的湖泊，如今的埃伯斯沃德環(huán)形山寬約70千米，深約1.2千米。

圖中的明亮層是三角洲的東部邊緣，扇形的邊緣是一些陡峭的山坡，可能是更能抵抗風蝕的較粗顆粒構(gòu)成的河道，看起來更像是山脊。火星勘測軌道飛行器上的儀器已在圖中明亮層區(qū)域探測到了硅酸鹽（黏土）的存在。地球上黏土的形成方法之一是水侵蝕巖石形成微粒，這種現(xiàn)象通常發(fā)生在河流的三角洲地帶和湖泊的湖床上。埃伯斯沃德環(huán)形山三角洲和硅酸鹽的發(fā)現(xiàn)，為火星在持續(xù)較長的一段時間里曾經(jīng)有過活躍的水的活動提供了證據(jù)。

太空中的霧狀環(huán)

圖中這片朦朧的煙霧狀的環(huán)形星云被命名為細指環(huán)星云，這是一個不同尋常的行星狀星云。行星狀星云是由一些即將死亡的恒星組成的，垂死的恒星漸漸膨脹，進入紅巨星階段，然后在演化成為白矮星的過程中向外拋射出大量氣體物質(zhì)。大多數(shù)行星狀星云為球形、橢圓形或?qū)ΨQ的雙葉形。

但是通過安裝在智利拉西亞天文臺望遠鏡上的攝譜儀和攝像機捕獲到的細指環(huán)星云的模糊影像，看上去像是一個近乎完美的圓環(huán)。天文學(xué)家們認為，形成異乎尋常的行星狀星云的恒星實際上是一個雙星系統(tǒng)，主恒星和環(huán)繞它運行的伴星之間的交互運動令其噴射物質(zhì)形成了如此獨特的形狀。

據(jù)認為，細指環(huán)星云中心的恒星天體確實是一個雙星系統(tǒng)，其軌道周期為2.9天。從地球所在的觀測角度來看，這個雙星系統(tǒng)幾乎是完全正面的，這意味著這個行星狀星云的結(jié)構(gòu)也是以同樣方式排列的，星云物質(zhì)噴射出來，形成令人驚奇的圓環(huán)狀。這類天體不僅讓我們有機會欣賞到它們的美麗璀璨，同時，其令人驚訝的奇特形狀也是天文學(xué)家感興趣的一個研究課題。