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坠入垂死的恒星深处

探索行星状星云的美丽与故事,如蟹状星云,它们是由垂死恒星的喘息形成的,并拥有神秘的形状。

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我喜欢行星状星云;它们是我最喜欢的宇宙天体之一。首先,它们当然很美:诡异的光环、椭圆形、流动的气体、对称的结构。其次,它们充满诗意:一颗类日恒星垂死的喘息,喷射出数万亿吨的气体,这些气体发光并形成这些壮观的天体。而且它们都讲述着自己的故事。其中一个最好的故事属于 the Helix Nebula(螺旋星云)。而且它正大声地讲述着。

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哦,是的,你想点击它来放大它。那张照片实际上就是 Helix Nebula(螺旋星云):一颗曾经与太阳相似的恒星,现在正经历着剧烈的爆发,喷射出超恒星风的气体。恒星裸露的核心是白热的——120,000 摄氏度,比太阳热 25 倍!——用紫外线照射气体,使其像霓虹灯一样发光(事实上,在这些星云的光谱中可以看到霓虹)。 这张照片是使用位于智利拉西拉天文台的 2.2 米的马克斯·普朗克学会/欧洲南方天文台望远镜拍摄的。这是一个极其广阔的视野;它在天空中跨度约为月球宽度的一半。Helix Nebula(螺旋星云)非常巨大,直径超过 2 光年(20 万亿公里或 12 万亿英里),而且离我们很近:只有大约 700 光年。在银河系的尺度上,这几乎就在我们身边。大多数行星状星云不是球壳,而是椭圆形。如果恒星旋转得很快,它抛出的气体就不会是球形的,而是扁球形或长球形——就像一个球被坐了一下,稍微压扁了一点。Helix Nebula(螺旋星云)就是这样的,我们正大致从极点方向看它,所以它看起来相当圆。如果我们侧面看,它肯定会显得扁平。

整体形状很有趣,我可以写一千字来形容它,但我现在想让你看看星云的中心,围绕着它核心的恒星的区域。它是图像中心的恒星。好好看看;大约 75 亿年后,太阳看起来会差不多是这样。孕育了 Helix Nebula(螺旋星云)的这颗恒星比太阳质量大——我们可能不会形成像 Helix Nebula 这么大的行星状星云——所以这里看到的余烬比太阳的余烬也更大、更热。但对我来说,这还不如那个事实有趣,那就是在那张照片中,你可以透过星云本身看到遥远的星系!我在图像中标记了几个,如果你看原始高清图像,可以看到几十个散布在星云后面的星系。像这样的星云看起来像巨大的实体,但实际上,一个密集的星云在实验室里仍然可以被认为是硬真空。星云气体每立方厘米可能只有大约 10,000 或甚至 100,000 个原子,但与海平面上空气中 10,000,000,000,000,000,000 个原子相比!这就是为什么你可以透过它们看到东西。在星云几光年的直径范围内,所有原子的总量足以看到气体的发光,但它仍然如此稀薄,几乎就像不存在一样。然而,这些气体仍然有很多东西可以告诉我们。光谱揭示了那里有什么气体——氢(红色)、氧(蓝色和绿色)、硫(深红色)——以及它有多热、多密、移动速度有多快……而星云本身的形状告诉我们恒星是如何生存的,以及最终是如何死亡的。所有这些,都来自如此稀薄以至于几乎难以与太空本身区分开来的气体。而且,仍然非常、非常美丽。我还需要说吗?科学。我热爱这些东西!

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