宇宙中的行星狀星雲激光發射器

50多年前首次在太空中發現了天文脈澤(激光的波長類似物)，並在許多地方被發現，自那以後天文激光也被發現。一些最壯觀的脈澤出現在活躍的恆星形成區域，在一種情況下，該區域在一個光譜線中輻射的能量與太陽在整個可見光譜中輻射的能量一樣多。一般來說脈澤輻射來自水或OH等分子，它們受到碰撞和年輕恆星周圍的輻射環境的激發。1989年人們在MWC349號恆星周圍發現了由氫原子發出的微波輻射。從那以後人們發現了這種引人注目的光源，它發出的紅外線波長足夠短，足以證明它們是真正的激光器(而不僅僅是微波激射器)。

哈勃望遠鏡看到的螞蟻星雲(Menzel 3)。天文學家已經探測到來自這個物體的氫激光發射——這是第一次在行星狀星雲中令人信服地看到激光或微波激射器。圖片：NASA/Hubble

這個物體已經被仔細地建模，產生激光和微波激射的詳細條件也已經確定:這些線主要出現在密集的電離氣體盤中，而這些氣體幾乎是邊緣的。由於最初的發現儘管有許多搜索，但沒有發現其他來源像MWC349一樣複雜和引人注目，儘管已經發現了一些其他弱氫分子的例子。CfA天文學家Rodolfo Montez是15名天文學家之一，他們利用赫歇爾太空天文台研究行星狀星雲，意外地在其中一個星雲Menzel 3中發現了12條遠紅外氫激光線。儘管與星雲中的其他原子線相比，氫譜線較弱，但比任何已知的行星狀星雲都要強得多，而且比預期的要強得多。

它們的相對強度線表明，它們不是來自行星狀星雲中發現的正常電離氣體，而是來自密度高或某些不尋常影響的條件。線比與MWC349中的線比非常相似，因此得出結論是激光。由於Menzel 3(和MWC349一樣)有一個被觀察到的磁碟邊緣和一個雙極流出，物理條件似乎支持這個結論。這一新的研究結果在一個簡短的宇宙列表中增加了一個更自然的激光，但同時也增加了一個謎團:MWC349和其他來源的氫的無線電(maser)線都是非常強的發射器，但是在Menzel 3中卻沒有出現過微波激射器。關於這個物體和天體物理激光，顯然還有更多的東西需要了解。

博科園-科學科普｜參考期刊：皇家天文學會月報｜來自： 哈佛史密森天體物理中心

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