NGC 7635(气泡星云)
· 描述:一个精致的宇宙气泡
· 身份:仙后座的一个发射星云,俗称气泡星云,距离地球约11,000光年
· 关键事实:其近乎完美的球形结构是由中心一颗炽热大质量恒星的强烈星风,吹开周围的星际物质而形成的。
第一篇:仙后座的“宇宙泡泡”——NGC 7635的气泡诞生记
2085年夏夜,夏威夷莫纳克亚山顶的云雾像一层流动的纱,裹着詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)的银色穹顶。38岁的天文学家林薇裹着加厚的观测服,哈出的白气在零下5℃的空气里凝成细小的冰晶。她盯着控制室的全息屏幕,指尖在全息操作界面上轻轻滑动——仙后座方向,那个代号NGC 7635的“气泡星云”正缓缓旋转,像宇宙用星光吹出的一个完美肥皂泡,悬浮在11,000光年外的黑色天鹅绒上。
“薇姐,你看这个!”实习生小川举着热可可凑过来,屏幕上跳出JWST最新拍摄的近红外图像,“气泡表面那些‘金丝’,是星际尘埃被星风掀起来的‘蕾丝边’!”
林薇的呼吸一滞。图像里,直径11光年的气泡像颗晶莹的水滴,边缘泛着蓝紫色的光(那是被恒星紫外线电离的气体),表面缠绕着纤细的红色丝带(尘埃反射的星光),中心一颗炽热的蓝白色恒星(BD+60°2522)像吹泡泡的人,正用它“宇宙吹风机”般的气流,把周围的星际物质推成这完美的球形。这是人类首次看清气泡星云的“皮肤纹理”,而林薇知道,这个“泡泡”背后,藏着一个关于恒星、气流与宇宙时空的浪漫故事。
一、从“模糊光斑”到“宇宙泡泡”:200年的观测误会
要读懂NGC 7635的故事,得先从它的“平凡出身”说起。
1787年,英国天文学家威廉·赫歇尔用自制反射望远镜扫过仙后座,在疏散星团M52附近记下了一个“模糊的光斑”,编号H III.158。那时的望远镜口径只有18英寸,分辨率低得可怜,他只当是星团外围的“附属物”,像草地上沾着的露珠,没太在意。直到1848年,爱尔兰天文学家罗斯伯爵用他的“列维亚森”望远镜(口径72英寸,当时世界最大)再次观测,才在笔记里写下:“这是一个边缘不规则的星云,像海马的身体,延伸出几条暗弱的‘触须’。”——这也是它“海马星云”别名的最初来源。
“海马”的名字用了近百年。20世纪初,照相底片取代了肉眼观测,天文学家发现这个“海马”其实是个“空心球”——1917年,美国利克天文台的柯蒂斯用长曝光照片拍到,星云中心有个亮星,周围是透明的“空腔”,像被谁用勺子挖空的苹果。“空腔的边缘有亮线,像是气体被‘吹’出来的痕迹,”柯蒂斯的报告里写道,“但没人知道是什么力量能吹出这么大的‘空腔’。”
真正的转折发生在1990年。哈勃太空望远镜升空后,首次用广角行星相机拍到了NGC 7635的高清图像:一个近乎完美的球形气泡,直径约10光年(相当于9460亿公里,能装下1000个太阳系),中心恒星BD+60°2522的光芒照亮了整个“泡泡”,气泡表面因激波加热而泛着蓝紫色——这是人类第一次看清它的“气泡本质”。
“原来它不是‘海马’,是‘泡泡’啊!”林薇在研究生课堂上第一次看到哈勃图像时,忍不住感叹。导师笑着补充:“这个‘泡泡’吹了多久?是谁在吹?这才是故事的开始。”
二、“宇宙吹风机”的秘密:中心恒星的“星风魔法”
NGC 7635的“气泡”,是中心恒星BD+60°2522用“星风”吹出来的。这颗恒星像个精力旺盛的“宇宙吹风机”,质量是太阳的40倍(相当于40万个太阳挤在一起),表面温度高达4万℃(太阳表面仅5500℃),正以每秒2000公里的速度向外吹出高速气流——这就是“星风”,比太阳风(每秒400公里)猛烈5倍,比地球上最强的台风(每秒50米)快4万倍。
“你可以把星风想象成恒星的‘喷嚏’,”林薇给小川解释,“但这‘喷嚏’不是偶然的,是恒星一辈子都在做的事。BD+60°2522每秒钟要吹掉100万个地球质量的物质,这些气流像无数把小刷子,把周围的星际物质‘刷’开,慢慢堆出一个气泡。”
要理解这个过程,得先看清“星际舞台”。NGC 7635周围是一片“星际介质海洋”:稀薄的氢气(每立方米几个原子)、尘埃颗粒(像香烟烟雾里的灰),还有附近超新星遗迹抛出的重元素。平时,这些物质像平静湖面上的浮萍,缓慢飘荡。但当BD+60°2522的星风袭来,一切都变了——高速气流像冲锋舟冲进湖面,把浮萍(气体和尘埃)“推开”,在恒星周围形成一个直径11光年的“空腔”,也就是我们看到的“气泡”。
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