天文學家找到螞蟻星雲神秘激光來源

一支國際天文學家團隊，已經找到了行星狀星雲 Menzel 3（又稱螞蟻星雲）的核心位置發射出的一種罕見激光現象的原因。其指出，在這個混沌的宇宙結構的核心，隱藏著一顆尚未被發現的伴星。Melzel 3 在距離地球大約 8000 光年的諾瑪座方向，其於 1920 年被唐納德·門澤爾（Donald Menzel）發現，外形與某種花園螞蟻的頭胸部很像。

哈勃望遠鏡拍下的螞蟻星雲照片

這個引人注目的傢伙，屬於一個被稱為行星狀星雲的彌散體的特定家族成員。儘管名字有些拗口，但這些漂亮結構的形成與行星沒有任何關係。相反，它的根本來源是等同於我們太陽的中量級恆星的消亡。

這樣的恆星耗盡了大部分的氫儲備，引力使得恆星坍塌收縮。這個過程壓縮了恆星中的剩餘物質，導致其升溫、並將餘下的氫融合到一起，反之膨脹為一顆巨大的紅巨星。

此時恆星開始氦核反應（類似氫聚變）並生成碳，燃燒 10 億年左右，紅巨星會耗盡氦儲備，然後核心開始收縮，釋放出一股將上述恆星物質吹走的能量。

這片殘骸將繼續形成一個行星狀星雲，正如 Menzel 3 那樣。與此同時，內核仍是這片宇宙雲的中心（作為一顆白矮星）。

歐洲宇航局描繪的恆星體演化路徑

作為赫歇爾行星狀星雲調查（HerPlaNS）任務的一部分，歐洲宇航局近日通過該太空望遠鏡觀察了螞蟻星雲，旨在探索這些星雲的遠紅外特徵。

赫歇爾望遠鏡強大的紅外能力，揭示 Menzel 3 號的核心區域的一種罕見激光發射現象，即氫複合線激光發射。

迄今為止，只有少量的紅外激光發射被發現，此前人們認為它們只能在特定的情況下才顯現。構成行星狀星雲的電離氣體的混沌雲，導致天文學家無法直接凝視它的核心。

然從結構中心位置發射出來的激光，讓這項新研究的科學家們能夠更好地了解其內部情況。要產生這種現象，其雲密度必須相當之高，大約是構成「螞蟻」可見頭胸部氣體（環繞恆星 15 億公里範圍內運行）的 10000 倍。

潔凈室里的赫歇爾望遠鏡

當恆星從紅巨星轉變成白矮星時，這將是很不尋常的，因為該區域的恆星物質會被有效地清除，任何殘留的氣體都應該被吸入并吞噬。研究合著者、曼徹斯特大學物理與天文學院教授 Albert Zijlstra 表示：

保持氣體靠近恆星的唯一方法，就是它圍繞著一個圓盤旋轉。本例中，我們在近邊緣位置觀察到了一個密集的圓盤，而這個方向有助於放大激光信號。

圓盤表明該白矮星有一個雙星系統，因其很難讓噴射氣體進入軌道，除非伴星把它朝著正確的方向偏轉。

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