天文學家們透過長達130年的觀測數據,成功追蹤了行星狀星雲IC 418(又稱「迴旋鏢星雲」)的演化過程,為理解恆星的生命週期提供了前所未有的深刻見解。這項發表在《天文物理期刊通訊》上的研究,揭示了恆星在生命晚期階段的劇烈變化,並可能挑戰現有的恆星演化模型。
研究聚焦於距離地球約4,000光年的IC 418星雲。科學家們分析了從1893年至今的觀測資料,發現星雲特有的綠色光芒增強了約2.5倍。這種現象歸因於其中心恆星溫度的急劇上升,在此期間約增加了3,000攝氏度。儘管升溫顯著,但其溫度增長率卻比一些近期模型預測的要慢,這為現有的恆星老化與死亡理論帶來了挑戰,並暗示天文學家可能需要重新審視碳生產的質量閾值。
行星狀星雲是恆星生命週期的晚期階段,此時恆星會脫去其外層,剩餘的核心則迅速加熱,激發周圍的氣體和塵埃,形成複雜的結構。儘管行星狀星雲通常演化緩慢,研究人員發現IC 418的變化速度之快,足以在人類壽命內進行監測,使其成為有記錄以來變化最快的行星狀星雲之一。
研究團隊仔細驗證、校準並整合了長達130年的各種望遠鏡觀測數據,這使得他們能夠精確測量恆星的升溫速率、確定其當前質量,並估計其轉變前的質量。共同作者昆汀·帕克教授(Professor Quentin Parker)表示,這項研究提供了關於行星狀星雲中心恆星如何演化的獨特、直接證據,並可能促使科學家重新評估恆星質量與碳生成能力之間的關聯,這對於理解生命起源至關重要。
這項跨越一個多世紀的觀測,不僅刷新了對恆星演化時間尺度的認知,也突顯了長期觀測對於理解宇宙動態本質的重要性。例如,與太陽在其形成過程中經歷相似溫度升高但耗時一千萬年相比,IC 418的中心恆星每四十年就升溫約一千攝氏度,顯示出其演化的驚人速度。