詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)最近取得一項新的重大成就,成功拍攝到令人驚嘆的NGC 6537星雲影像,該星雲通常被稱為「紅蜘蛛星雲」。這個天體屬於行星狀星雲,標誌著一顆與我們的太陽性質相似的恆星演化到了最終階段。透過近紅外光攝影機(NIRCam)獲取的這張照片,提供了前所未有的視覺資料,揭示了這顆恆星生命最後時刻的景象——它膨脹成紅巨星後,將其外層物質拋射到廣闊的宇宙空間。
The Red Spider Nebula (NGC 6537), Hubble 觀測像, 2001. 圖片來源:NASA/ESA/Hubble
新影像的細節程度令人讚嘆。星雲展示出兩條延伸的瓣葉,形成了「蜘蛛腿」的形狀,每條瓣葉的長度約為三光年。這些在影像中以藍色呈現的結構,主要由分子氫(H2)構成。科學家在星雲的中心發現了核心恆星,它在紅外光譜中呈現出紅色,這與哈伯望遠鏡等光學影像中呈現的微弱藍色外觀截然不同。環繞著這顆恆星的是一層熾熱的塵埃,推測可能以盤狀結構旋轉。
圖說:圖片來源:ESA/Webb, NASA, CSA, J. H. Kastner (Rochester Institute of Technology)
包括歐洲太空總署(ESA)的專家在內的眾多天文物理學家,正持續探究「紅蜘蛛星雲」的中心區域,尋找可能存在的第二個組成部分——伴星的跡象。如果存在伴星,將有助於解釋噴射物質複雜的對稱性,以及特有的「S」形圖案。這種「S」形圖案被認為是電離鐵原子存在的標誌。這個圖案表現為一道紫色的流動,是中心恆星發出的高速噴流與先前拋射出的物質相撞所產生的結果。
歷史上,這類天體被命名為「行星狀星雲」,源於早期天文學家的一個錯誤,他們誤將其圓形外觀視為行星。從科學角度來看,觀測像太陽這類恆星的生命終結過程,使我們得以窺見我們自身太陽的潛在未來。行星狀星雲階段的持續時間估計僅有數萬年,這在宇宙時間尺度上極為短暫,因此,這些影像成為研究恆星動力學和晚期演化的寶貴「化石證據」。
JWST 拍攝的影像需要複雜的後製處理,因為望遠鏡是在紅外波段運作,必須使用偽色來視覺化肉眼不可見的數據。研究表明,此類事件會將重元素豐富到星際介質中,這些元素對於新一代恆星和行星的形成至關重要。透過深入研究「紅蜘蛛星雲」中噴射物的運動學,有助於精確校正恆星演化模型,特別是漸近巨星分支(AGB)階段的物質流失速度。
