美麗的終結：垂死恒星如何造就水晶球星云

恒星的壯美落幕：水晶球星云的誕生之謎

位于夏威夷莫納克亞山頂的8。1米口徑北雙子座望遠鏡拍攝到了水晶球星云的這張圖像。它距離地球約1500光年，早已被發現。它是一個雙殼層星云，一對雙星位于精致的氣體殼層內部。圖像來源：國際雙子座天文臺NOIRLabNSFAURA圖像處理：J米勒與M羅德里格斯（國際雙子座天文臺NSFNOIRLab）、TA雷克托（阿拉斯加安克雷奇大學NSFNOIRLab）、D德馬丁與M扎馬尼（NSFNOIRLab）

? 水晶球星云：恒星的“訃告”

像水晶球星云（NGC1514）這樣的行星狀星云有點像恒星的訃告。雖然水晶球據說能揭示未來，但水晶球星云告訴我們更多關于過去的事情。它向我們展示了一對雙星是如何走向終結的。由于NGC1514距離我們1500光年，我們看到的是它1500年前的樣子。

行星狀星云與行星毫無關系。它們在早期望遠鏡中看起來像行星，而發現水晶球星云的天文學家威廉赫歇爾是創造這個術語的人。

行星狀星云純粹是恒星形成的。它們形成于低質量或中等質量恒星在核聚變生命接近尾聲時，將其外層氣體外殼排出。被排出的氣體會形成一個大致呈球形的外殼。但隨著時間推移，這個球體因湍流和氣體的不均勻排放而發生改變。水晶球星云就是如此。它呈塊狀且多瓣，伴有氣體和塵埃的細絲與空洞。

這張NGC1514的放大圖像展示了星云內部的一些氣體結構。圖像中的亮星是一顆前景星，不屬于該星云。相反，中心位置有一顆被遮擋的雙星。圖像來源：J米勒與M羅德里格斯（國際雙子座天文臺NSFNOIRLab）、TA雷克托（阿拉斯加安克雷奇大學NSFNOIRLab）、D德馬丁與M扎馬尼（NSFNOIRLab）

北雙子座望遠鏡拍攝了水晶球星云的一張華麗照片，不過包括詹姆斯韋伯太空望遠鏡（JWST）在內的其他望遠鏡也拍攝過該星云。由于詹姆斯韋伯太空望遠鏡是紅外望遠鏡，它揭示了北雙子座望遠鏡無法看到的星云特征。

JWST顯示星云周圍環繞著一對環。這些環可能來自中央雙星早期的一次質量損失事件。隨后，雙星對的不對稱高速風塑造了這些環。相關研究認為這些環可能是塵埃而非氣體。

JWST對NGC1514的紅外圖像顯示了一對在光學圖像中看不到的環。圖像來源：NASA、ESA、CSA、STScI、邁克爾雷斯勒（NASAJPL）、戴夫瓊斯（IAC）——行星狀星云NGC1514（MIRI圖像），公有領域，commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=163580365

亞光O型星：恒星的“末路”

中心雙星系統中的一顆恒星有點與眾不同。它被稱為熱亞光O型星。它們屬于O型星，是最熱的恒星類型。但它們也是亞光的，意味著對于如此熱的恒星來說，它們顯得暗淡。這是因為它們體積非常小，占據的空間大約相當于地球繞太陽運行的軌道大小。相比之下，普通的O型星是大質量的超巨星。

亞光O型星本質上是由氦組成的暴露的恒星核心。它們通常會將大部分質量損失給更重的雙星伴星，這里的情況就是如此。NGC1514中的亞光O型星已經損失了大部分質量，正處于氦聚變的末期，并且正在冷卻，逐漸成為一顆白矮星。

雖然這顆次光度星在過去生成了星云的大部分，但它的伴星在NGC1514中承擔了大部分工作。它是一顆A0III型巨星，已經耗盡了核心的大部分氫，并且離開了主序星階段。它的能量正在照亮星云。

NGC1514的不對稱性是由這對雙星造成的。它們每九年相互繞轉一次，這是目前已知的行星狀星云中雙星對的最長軌道周期。在它們相互繞轉的過程中，其強大的星風正在塑造這個絢麗的星云，并形成了雙子座北望遠鏡拍攝的圖像中所顯示的殼層、卷須和團塊。

行星狀星云存在的時間不長，通常在大約10000到25000年之間。這在天文學中不算很長。最終，這些氣體會消散，與星際介質融為一體，就像孩子把蒲公英的絨毛吹向風中一樣。

相關知識

水晶球星云（NGC6543）是位于天鵝座的行星狀星云，因外形酷似水晶球得名。它由中心衰老的白矮星拋射外層物質形成，結構復雜，包含多層氣體與塵埃殼層，色彩絢麗，展現恒星演化末期的壯觀景象，是天文學家研究恒星死亡過程的重要樣本。

BY: Evan Gough

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自： https://www.universetoday.com/articles/a-beautiful-death-how-a-dying-star-created-the-crystal-ball-nebula

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