哈勃望远镜拍摄的环状星云M57

哈勃太空望远镜可见光图像显示了M57星云的细节结构，同时也汇集了亚利桑那州大型望远镜的红外数据

哈勃空间望远镜拍摄到一处神秘的环状星云图像，该天体被科学家命名为M57星云，是一个古老恒星爆发遗留产物。根据外层气体的膨胀速度，研究人员发现原恒星的爆发应该处于至少6000年前，并在中央区域遗留下白矮星天体，是类太阳恒星演化的一个重要观测案列。来自田纳西州纳什维尔的范德比尔特大学研究人员罗伯特·奥德尔认为M57星云并不像一个面包圈，相反其更像一个果冻甜甜圈，在中央区域填满了天体物质。

奥德尔所领导的研究小组使用哈勃望远镜和一些陆基望远镜对该星云进行详细观测，获得了前所未有的图像，显示出更加复杂的恒星爆发后的冲击波结构，这些数据使科学家们可以绘制出精确的M57星云3D模型图像。哈勃望远镜的高清图像可以看到外层环绕的散状扩散层，本次观测发现的细节是以前所不曾见过的，我们认为哈勃发现了完全不同的M57星云及其外围结构。

M57星云距离地球大约2000光年，跨度约为1光年，位于天琴座方向上，该天体也是业余天文学家喜欢观测的目标之一。哈勃望远镜的广域FC3相机拍摄到星云的细节图像，奥德尔的研究小组认为M57星云整体轮廓为外层环结构包裹着一个蓝色的球形区域，由于星云朝向地球方向倾斜，使得看上去像是一颗戒指，蓝色结构是氦形成的辉光，来自白矮星的辐射填充这蓝色区域，中央位置附近就是发出氦辉光的白矮星。

当类太阳恒星耗尽其自身氢燃料后就会发生爆发，引力的作用下坍缩形成一个致密的天体，而外层物质则被抛射入宇宙空间中，奥德尔研究小组发现在周围黑暗的空间中存在不规则的致密气体结构，它们嵌入在环结构的內缘附近，这就像是自行车车轮“辐射条”。哈勃空间望远镜的图像揭示了这一惊人的物质结构，在M57星云外围出现的暗红色条纹暗示了爆发后强大的冲击波。

目前星云中的所有气体物质源于大约4000年前中央恒星的扩散，这颗恒星质量比太阳大若干倍，在经过数十亿年的燃烧后，其核心氢物质逐渐转换为氦，接着膨胀成一颗红巨星，进入这个阶段的恒星开始“抛射”外层气体层，在自身引力的作用下出现坍缩，该过程中还会释放出紫外辐射，向外扩散的气体层速度较快，会与扩散较慢的物质发生碰撞，星云膨胀速度会达到每小时43,000英里，即每秒19公里，中心附近物质的扩散速度明显超过外层主环物质。

未来M57星云还将继续扩散大约1万光年，最终将变成暗淡的天体，并与星际物质融合，这就是一颗类太阳恒星的一种宿命。格雷厄姆山天文台，圣佩德罗马蒂尔天文台也参与了本次观测。(腾讯科学 Everett)