“環(huán)形星云”為啥看起來像一只甜甜圈？

2023年8月3日，NASA發(fā)布韋伯太空望遠(yuǎn)鏡傳回的最新照片，以前所未有的清晰程度給出了M57環(huán)狀星云的圖像。韋伯望遠(yuǎn)鏡在距離地球150萬公里的位置，巧妙地捕捉到了距離地球約2600光年的M57的細(xì)致結(jié)構(gòu)圖像，除了無比壯觀之外，更重要的是科學(xué)家可以深入觀察這種照片，探索恒星生命的最后時刻。再過50億年，孕育地球生命的太陽也將迎來的同樣命運(yùn)。現(xiàn)在，針對M57環(huán)狀星云，給大家科普三個問題。

圖1 環(huán)形星云M57

問題一，酷似甜甜圈的M57環(huán)狀星云是誰發(fā)現(xiàn)的呢？1779年1月，法國天文學(xué)家安托萬·達(dá)奎爾·德·佩勒普瓦（Antoine Darquier de Pellepoix）發(fā)現(xiàn)了一顆環(huán)狀星云。巧合的是，幾周后另一位法國天文學(xué)家查爾斯·梅西耶（Charles Messier）在他的深空天體目錄中將這顆“環(huán)狀星云”列為“Messier 57。當(dāng)時，梅西耶不知道這個天體到底是什么，但他斷定它是一群暗淡的恒星。直到19世紀(jì)后期，英國天文學(xué)家威廉·哈金斯指出它根本不是由恒星組成的，而是由發(fā)光氣體組成的。20世紀(jì)后期，哈勃太空望遠(yuǎn)鏡揭示出環(huán)狀星云之美麗的真實(shí)本質(zhì)。

問題二，“環(huán)狀星云”是怎樣形成的呢？科學(xué)家們推測，產(chǎn)生“環(huán)狀星云”的事件發(fā)生在大約4000年前。它由一顆小恒星在其生命周期結(jié)束時脫落其質(zhì)量而形成的，并且這顆恒星的核心仍然以白矮星的形式存在，它電離了周圍的氣體。這些氣體在這顆白矮星周圍不斷擴(kuò)散，并在白矮星的高能輻射下，產(chǎn)生出了令人印象深刻的不同的顏色的光。所以，這些不同顏色的光就是圍繞這顆白矮星的各種電離氣體。

科學(xué)家們還推測出它的未來：形成環(huán)狀星云的原始恒星應(yīng)該比太陽大好幾倍，但還沒有大到足以爆炸成超新星。環(huán)狀星云直徑約1光年，每天以150萬公里的速度膨脹。在未來的幾千年里，環(huán)狀星云的直徑會增加50%，然后開始褪色和分散。

**問題三，**M57，也稱環(huán)狀星云，那么，為什么稱它為“環(huán)狀星云”？天文學(xué)家解釋，因其“環(huán)狀星云”圖像呈現(xiàn)出纖細(xì)的結(jié)構(gòu)形狀而得名。另外，在法國天文學(xué)家佩勒普瓦發(fā)現(xiàn)環(huán)形星云時，他描述這個物體為“……像木星一樣大，像一顆正在褪色的行星?！边@也導(dǎo)致了“行星狀星云”這個術(shù)語的產(chǎn)生。不過，后來人們通過小型望遠(yuǎn)鏡觀察M57時，也發(fā)現(xiàn)了它確實(shí)具有“行星狀”的外觀。所以，“環(huán)狀星云”也被歸類為“行星狀”星云，但與行星沒有任何關(guān)系。

（1718年11月23日-1802年1月18日）法國天文學(xué)家佩勒普瓦，被認(rèn)為是1779年發(fā)現(xiàn)“環(huán)狀星云”的人，但事實(shí)上，他是在閱讀了查爾斯·梅西耶(Charles Messier)關(guān)于對波德彗星的觀測報告后，獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)了環(huán)狀星云。

（1730年6月26日-1817年4月12日）法國天文學(xué)家查爾斯·梅西耶，梅西耶發(fā)現(xiàn)了40個星云和13顆彗星，他編制了一份北半球星云狀天體的清單，稱為“梅西耶星表”。

(1824年2月7日-1910年5月12日)威廉·哈金斯爵士，全名威廉·哈金斯爵士，英國天文學(xué)家，他通過應(yīng)用光譜方法測定恒星和其他天體的化學(xué)成分，革新了觀測天文學(xué)。