韋伯太空望遠鏡捕捉到新的宇宙奇景


環繞著向外輻射的同心圓光環的奇異天體,其實是位於五千六百光年外天鵝座的雙星系統,旁邊向外輻射直線形星芒是韋伯太空望遠鏡的鏡片與支架所產生特有之繞射芒,並不屬於星體,但同心環則是真實的塵埃殼。

這對雙星是一對罕見的恆星風碰撞雙星系統,由極為罕見的沃爾夫-拉葉星WR 140與高溫的大質量O型星組成。沃爾夫-拉葉星(Wolf-Rayet)是一種非常高溫、明亮,且古老,位於主序帶末期的恆星,這類恆星缺乏氫,含有豐富的氮或碳原素,以非常高的速度流失質量。O型星則是質量最大的恆星之一,也非常熾熱和明亮,但是壽命很短。雙星系統中兩顆恆星都有高速的恆星風,以每秒約三千公里的速度將質量吹散至太空。

有趣的是它們的軌道是橢圓的,兩者互繞距離時近時遠。兩者在近星點時相距約1.3天文單位,在如此近的距離下,彼此的恆星風會發生強烈碰撞,產生震波,將恆星周圍物質加速並產生高能幅射,例如X射線。當碰撞的恆星風中的物質冷卻時,還會引發塵埃的形成,塵埃主要成分是碳。由於雙星互繞週期為7.94年,因此恆星風碰撞和塵埃產生每 7.94年發生一次,隨著時間的流逝,每次產生的塵埃會向外擴散到這對雙星周圍的空間中,因形成一圈圈的環狀,並在兩顆恆星的紫外光照射加熱後,又重新幅射出紅外光而韋伯太空望遠鏡的紅外線成像光譜儀觀測到。

照片中大約可以看在二十個環,這表示可以追溯約一百六十年前產生的塵埃殼。兩者最近一次過近星點是在2016年。

【圖:美國太空總署;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁】

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