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Merging Stars Produce Glowing Blue Ring Nebula

16年前,一组为美国宇航局(nasa)现已停止的星系演化探测任务(星系演化探测任务)工作的天文学家通过太空望远镜拍摄的图像发现了一颗恒星周围有一个不寻常的紫外线环。

这个天体与天文学家之前所见过的任何天体都不一样,因为它的外形而被称为蓝环星云(尽管它的蓝色实际上代表了不可见的紫外光,而紫外光在图像中被有意地用蓝色编码)。天文学家们花了数年时间,在地面上和太空中用其他望远镜仔细观察这颗恒星,慢慢地,这颗恒星隐藏过去的照片开始浮现出来。

11月18日,《自然》杂志在网上发布了一份新的研究报告,其中包括一些来自最初的GALEX团队的科学家,现在对围绕这颗名为TYC 2597-735-1的恒星的蓝环的形成给出了解释。他们认为,这个光环实际上是一团锥形的荧光碎片云的底部,这是一颗类似太阳的恒星与一颗较小的伴星相撞并吞没后形成的。

事实上,科学家们说,在碰撞中,两个锥状物质以相反的方向被喷射出来。因为其中一个锥状体直接指向地球,所以在银河星系看来就像一个环。

事件代表了天文学家第一次观察到的罕见,从未阶段恒星进化的合并发生几千年的过程,据估计,去年大约有几千到几十万年,相对较短的时间尺度上的宇宙事件。

"The合并的两颗恒星是相当常见的,但他们很快就会被大量的灰尘喷出物的膨胀和冷却空间,这意味着我们停下来# x27; t看到实际上发生了什么,主要研究作者说"克里Hoadley,戴维和艾伦·李在加州理工学院物理学博士后学者。Hoadley和加州理工学院的物理学教授Christopher Martin一起工作,他是GALEX的前首席研究员,该项目从2003年到2013年运行,用紫外线扫描天空。

" Hoadley说:“我们认为这个物体代表了这些短暂事件的后期阶段,当尘埃最终散去,我们就能看到很好的景象。”"但我们也抓住了过程,在它太远之前;过了一段时间,星云就会溶解在星际介质中,那时我们就什么也说不出来了

加州理工学院的研究科学家、GALEX团队成员唐·尼尔说,"就像看到婴儿第一次走路一样。如果你眨眼的话,你可能会错过它

在曲折的情况下,蓝色的戒指

卡内基科学研究所的天体物理学家Mark Seibert是GALEX团队的成员,他是2004年第一批在GALEX数据中发现蓝环星云的人之一。他记得在早期的日子里,他挠了很多头。他说:“每次我们认为我们已经解决了这个问题,就会有一些东西告诉我们不,那是不对的。”作为一名科学家,这是一件可怕的事情。但我也喜欢这件物品的独特之处,还有很多人为了理解它所付出的努力。"

在过去的16年里,研究小组使用了几架望远镜来缩小这个神秘光环的成因。2006年,他们利用加州理工学院的黑尔望远镜(Hale Telescope)在圣地亚哥附近的帕洛玛天文台(Palomar Observatory)和夏威夷的w·m·凯克天文台(W. M. Keck Observatory),寻找该恒星周围存在激波的证据。这样一种冲击波的存在表明一团气体被喷射到太空中。有一段时间,他们甚至认为这颗恒星可能会撕裂一颗看不见的行星,但2017年,德克萨斯州的哈比-艾伯利望远镜(Hobby-Eberly Telescope)上的可居住带行星探测器(宜居带行星探测器)的数据证实,没有致密物体围绕这颗恒星运行。

nasa的斯皮策太空望远镜和广域巡天望远镜(WISE)的档案数据,以及过去其他红外观测站的数据,帮助确定了这颗恒星是由一个尘盘环绕的。其他数据也在破案中发挥了作用,包括来自一个名为美国变星观测者协会(AAVSO)的民间科学团体的数据。

当GALEX团队邀请哥伦比亚大学(Columbia University)的理论天体物理学家布莱恩·梅茨格(Brian Metzger)加入这项工作时,所有的谜团开始变得清晰起来。

布莱恩不仅能解释我们看到的数据;Hoadley说:“他实际上是在预测我们在他看到它之前所观察到的东西。”他会说,如果这是恒星合并,那么你应该看到X。它就像,是的!我们看到! & # x27; "

合并的同伴

天文学家说,蓝环星云的故事开始于几千年前,当时有一颗质量和太阳差不多的恒星,还有一颗较小的恒星在它的轨道上运行。随着这颗类太阳恒星的老化,它膨胀起来,外层慢慢地靠近它的伴星。较小的恒星从较大的恒星吸出物质,这些物质以圆盘的形式围绕着小恒星旋转,但最终小恒星被它的同伴吞噬了。这两颗恒星的碰撞释放出一团碎片,被这颗小恒星的气体盘切成两半。这就形成了两个锥形的碎片云。

当碎片飞向外时,它扫过气体,产生了冲击波。冲击波加热了碎片中的氢分子,导致它们在紫外光下发出荧光。这种荧光过程与导致米拉星后面的一条长尾巴发光的原因相似,这条长尾巴是由GALEX在2007年拍摄的。

马丁在40年前就开始从事紫外线天空调查工作,他说,虽然这个特殊的谜团花了比预期更长的时间来解决,但他并不惊讶GALEX仍能带来新的发现。他说:“每当你以新的波长观测天空时,多年以后或更久之后,你不可避免地会得到新的发现。”

这项研究名为"A蓝环星云,来自数千年前的恒星合并,"由美国国家科学基金会、美国国家航空航天局、海星-西蒙斯基金会和罗伯特·马丁·艾尔斯科学基金资助。其他作者包括卡内基科学研究所的安德鲁·麦克威廉,加州大学伯克利分校的肯·申,普林斯顿大学的古德蒙杜尔·斯蒂芬森,宾夕法尼亚州立大学的安德鲁·蒙森,以及路易斯安那州立大学的布拉德利·谢弗。

加州理工学院的一个部门喷气推进实验室(JPL)为nasa的科学任务理事会管理着GALEX任务。这一任务是由nasa位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心按照探索者计划开发的。喷气推进实验室还管理了斯皮策和智慧号任务。2013年9月,NASA重新启动了“智慧号”宇宙飞船,其主要目标是扫描近地天体(neo),该任务和飞船被重新命名为“智慧号”。

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