环状星云中发明巨大年夜“铁条”构造 或为被毁行星残骸之谜

编译自/ScitechDaily

论文合著者、UCL 物理与天文系传授 Janet Drew 指出，要真正断定哪一种模型更合理，关键在于确认铁条中是否伴生其他元素以及它们的丰度特点。这些化学“指纹”将赞助研究者断定铁条毕竟是恒星自身演变物质的产品，照样行星被破坏后的集中残留。

环状星云位于天琴座，是一团因类太阳恒星耗尽燃料、抛射外层气体而形成的发光气壳，最早于 1779 年被法国天文学家梅西耶记录，编号为 M57（NGC 6720）。今朝的研究认为，这一星云距离地球约 2600 光年，形成时光大年夜约在 4000 年前，代表了太阳在数十亿年后可能经历的典范“行星状星云”阶段。

此次发明的“铁条”隐蔽在环状星云卵形内层区域之中，其形态是一条狭长的铁离子云带，整条构造可精确“嵌入”在星云内圈之内。研究团队估算，这条铁条长度约为地球绕日轨道半径的 500 倍，所含铁元素的总质量也与一颗行星相当。

科研人员应用安装在西班牙拉帕尔马岛 4.2 米威廉·赫歇尔千里镜上的新一代不雅测设备 WEAVE，在其“大年夜型积分视场装配”（LIFU）模式下获取了关键数据。这一装配由数百根光纤构成，可在覆盖全部星云范围内持续采集各个地位的光谱，实现对所有可见光波长的周全扫描，从而在随便率性波长上重建星云图像并解析其化学成疏分布。

论文第一作者、同时任职于 UCL 物理与天文系和卡迪夫大年夜学的 Roger Wesson 博士表示，尽管环状星云早已被多台千里镜深刻不雅测，但 WEAVE 供给的全视场光谱数据让他们以全新的方法“从新看见”这一天体。在处理和浏览数据生成的图像时，一条由多重电离铁原子发出的细长“亮带”非分特别能干，从而揭示了此前从未被发明的铁条构造。

今朝，铁条的来源仍是一个悬而未决的谜团。研究团队提出，较为保守的可能性是，该构造记录了中心恒星在抛射物质时的某种特别动力学过程，为恒星晚期若何掉去外层物质供给新的束缚。更具想象力的一种假想则认为，这可能是一颗岩质行星在恒星膨胀演变阶段被加热、汽化后留下的曲折铁质“弧状残骸”，但这一解释尚属推想，仍需更多证据支撑。

团队筹划开展后续不雅测，持续应用 WEAVE 的 LIFU 模式，但会进步光谱分辨率，以便更精细地测量铁条的活动学和成分构造。与此同时，WEAVE 在将来五年内还将履行八大年夜巡天项目，从邻近白矮星到遥远星系均在其不雅测范围之内，个中由 Drew 传授牵头的“恒星—环星—星际物理”巡天已经在不雅测北天大年夜量电离星云。

研究人员估计，环状星云中的铁条并非孤例，类似构造可能在其他行星状星云中同样存在，只是此前受限于不雅测手段而未被辨认。跟着更多星云被以同样方法不雅测和分析，天文学家有望找到更多“铁条”样本，从统计上厘清其形成机制，以及其与行星息灭、恒星化学轮回之间的可能接洽。

WEAVE 项目科学家、格罗宁根大年夜学的 Scott Trager 传授强调，这一发明展示了该仪器在揭示“熟悉天体中陌生构造”方面的巨大年夜潜力。对于无数北半球不雅星者而言，环状星云是一颗“老同伙”，但如今它内部的一条隐秘铁条，正迫使科学界从新思虑恒星逝世亡与行星命运之间的复杂关系。