詹姆斯·韦伯太空望远镜展示了环状星云迷真相究竟是什么？

　　环状星云的并排图像，星云看起来像一个扭曲的甜甜圈。在右边，星云的内腔呈现蓝色和绿色，而细致的光环在内部区域过渡为橙色，在外部区域过渡为粉红色。在左边，星云的内腔呈现出红色和橙色，而细致的光环过渡到内部区域的黄色和外部区域的蓝色/紫色。环的内部区域具有不同的细丝元件。美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的着名环状星云的新图像提供了前所未有的空间分辨率和光谱灵敏度。(图片鸣谢:uux.cn/ESA/Webb、NASA、CSA、M. Barlow(伦敦大学学院)、N. Cox (ACRI-ST)、R. Wesson(加的夫大学))

　　据美国太空网（Monisha Ravisetti）：距离你所在的位置大约2200光年，是一颗垂死恒星的Cheerio形状的残余物——残余物形成了一个着名的结构，称为环状星云。周一(8月21日)，科学家宣布詹姆斯·韦伯太空望远镜再次发现了黄金，获得了这个标志性宇宙光环的美丽新视图。

　　“当我们第一次看到这些图像时，我们被其中的大量细节惊呆了。卡迪夫大学的罗杰·韦森在一份声明中说:“为该星云命名的亮环由大约20，000个单独的致密分子氢气团组成，每个气体团的质量大约与地球一样大。”。

　　不要与JWST最早的图像之一南环状星云混淆，环状星云(也称为梅西耶57)被认为是我们迄今为止最伟大的行星状星云之一。然而，有人可能会说，“行星状星云”对于这一光年宽的奇观来说有点误导。这和行星无关，真的。行星状星云基本上是由垂死恒星外壳形成的宇宙气体和尘埃区域，在这种情况下，行星状星云是一个相当类似太阳的球形星云。

　　“行星状星云曾经被认为是简单的圆形物体，中心有一颗垂死的恒星。它们因通过小型望远镜观察到的模糊的类行星外观而得名，”韦森说。“仅仅几千年前，那颗恒星还是一颗正在脱落大部分质量的红巨星。作为最后的告别，热核现在电离或加热了这种被驱逐的气体，星云发出彩色的光作为回应。”

　　JWST发现了什么？

　　如果你想知道你在这里看到的是什么，首先，欧洲航天局(ESA)绘制了一幅我们看到环形星云的角度的精彩图片。

　　该机构解释说，在这张新图像中，我们几乎是直接向下凝视该结构的一个支柱，颜色鲜艳的材料桶指向远离它的方向。请记住，在现实中，这个场景是三维的。因此，在这个被欧空局比喻为“扭曲的甜甜圈”的星云的中心，有一吨的低密度物质包装在里面。那东西也指向远离我们的地方。

　　在整个结构的中间是一颗走向最终命运的恒星。它很快就会变成白矮星，也被称为尸星。白矮星之所以得到这个可怕的名字，是因为它们代表了恒星演化的最后阶段。

　　当这个恒星死亡过程发生时，垂死的恒星似乎正在喷射其气体外壳，这就是在新JWST图像中看到的环状星云中充满活力的“环状”部分的原因。

　　根据欧空局的声明，凭借其最先进的红外传感器，JWST成功获得了关于所有宇宙混沌的“前所未有的空间分辨率和光谱灵敏度”的图像。这意味着距离地球约100万英里(160万公里)的星载望远镜能够揭示科学家们以前从未解析过的环状星云复杂结构的细节。

　　环状星云的并排图像，星云看起来像一个扭曲的甜甜圈。在右边，星云的内腔呈现蓝色和绿色，而细致的光环在内部区域过渡为橙色，在外部区域过渡为粉红色。在左边，星云的内腔呈现出红色和橙色，而细致的光环过渡到内部区域的黄色和外部区域的蓝色/紫色。环的内部区域具有不同的细丝元件。美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的着名环状星云的新图像提供了前所未有的空间分辨率和光谱灵敏度。(图片鸣谢:uux.cn/ESA/Webb、NASA、CSA、M. Barlow(伦敦大学学院)、N. Cox (ACRI-ST)、R. Wesson(加的夫大学))

　　例如，通过捕捉星云发出的红外光波长，也就是人眼不可见的光波长，JWST揭示了内环细丝结构的信息，以及该现象外部区域的大约10个同心“弧”。这些目标形状的特征实际上是一个惊喜。

　　“这些弧线一定是大约每280年中央恒星脱落外层时形成的，”韦森说。“当一颗恒星演变成一个行星状星云时，我们不知道有哪一个过程有这么长的时间。相反，这些光环表明该系统中一定有一颗伴星，其轨道距离中央恒星的距离大约相当于冥王星距离太阳的距离。”

　　“当垂死的恒星脱离大气层时，伴星塑造了外流物并塑造了它，”韦森提供了一种解释，强调“以前没有望远镜具有揭示这种微妙影响的灵敏度和空间分辨率。”

　　JWST的超级大国

　　在这一点上，这些发现很好地强调了这台机器的承诺，曾经是一个雄心勃勃的梦想，已经完全实现了。

　　简而言之，JWST的工作是向我们展示宇宙中被电磁波谱的红外区域照亮的事物；这些事情远远超出了我们肉眼的能力，实际上，超出了我们一些最强大的仪器的能力。

　　“我们意识到韦伯的观测将为我们提供宝贵的见解，因为环形星云非常适合韦伯的NIRCam(近红外相机)和MIRI(中红外仪器)仪器的视野，”韦森说。

　　借助JWST，该团队能够注意到一些“奇怪的尖峰”,它们直接指向环内的中央恒星。这些所谓的尖峰显然只能在哈勃太空望远镜拍摄的图像中隐约可见。“我们认为这可能是由于分子可以在环最致密部分的阴影中形成，在那里它们被屏蔽，免受来自热中央恒星的直接强烈辐射，”韦森说。

　　为了深入研究这些发现的一些更技术性的方面，韦森解释说，研究小组发现了一个狭窄的发射带，来自环内的一些分子，称为多环芳烃，或PAHs。多环芳烃基本上是含碳分子，但对于这些新的JWST结果来说，重要的是，它们不应该在研究的星云中形成。

　　同样值得注意的是，这并不是JWST第一次将其六角形的金眼指向环状星云。最近，这台机器以高分辨率拍摄了宇宙的这个口袋，科学家们添加了迷人的绿色和紫色滤镜，创造了一个非常壮观的场景供我们欣赏。

　　这样的图像也帮助专家了解更多关于星云的复杂细节。

　　至于下一步是什么，韦森说，从这些新的JWST观测中出现的一个大问题是，一颗规则的古老球形恒星如何形成像这样华丽的星云。到目前为止，韦森关于恒星有一个伴天体助手的理论似乎是一个不错的理论——但只有时间才能证明事实是否如此。JWST当然忙得不可开交。