港大伙国际团队发现罕见行星状星云 具五亿年历史 有炽热蓝心

撰文: 刘雅琪
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港大太空研究实验室(LSR)领导的国际天文学研究团队,在距今约5亿年的银河系疏散星团 (Galactic Open Cluster) 中,首次发现一颗行星状星云(Planetary Nebula) - M37(又称 NGC2099)。其“运动学年龄(kinematic age)”高达七万年,炽热蓝核心的距离估算为团队估计行星状星云的实际大小提供了很好的依据,具极高的天体物理学研究价值,团队已于天体物理学领域的重要期刊《天文物理期刊通讯》发表了相关论文。

行星状星云极为长寿

是次发现的行星状星云是第三颗与银河系疏散星团相关联的星云。根据港大太空研究实验室总监柏坤霆领导的研究团队基于星云膨胀的速率推断,该行星状星云的“运动学年龄”,即星云气体壳被恒星射出后至今的时间,高达七万年,相较一般行星状星云的五千年至二万五千年,此星云似乎是迄今为止最古老的。

银河系已知的约四千颗行星状星云中,是次发现的行星状星云IPHASX J055226.2+323724,是与银河系疏散星团相关联的第三例。(港大提供)

炽热蓝核心为估算星云大小提供依据

是次研究揭示了中心恒星在诞生时的质量,以及目前在白矮星阶段的残余质量。在盖亚(Gaia)卫星取得的数据中,此炽热蓝核心的距离估算亦为团队估计行星状星云的实际大小提供了很好的依据,团队推算其大小最多为直径3.2秒差距(parsec, pc ; 星际空间的天文距离计量单位,1pc 等于 3.26 光年),或是已知行星状星云物理尺寸的极限。

团队推算其大小最多为直径3.2秒差距(parsec, pc ; 星际空间的天文距离计量单位,1pc 等于 3.26 光年),或是已知行星状星云物理尺寸的极限。(港大提供)

具重要意义及参考价值

柏坤霆表示,与银河系疏散星团相关的三颗星云皆由其团队发现,而团队发现的疏散星团中行星状星云数据点,正好处于现在初末态质量关系趋势线中观测恒星数量较少的部分,这使其研究工作具有十分重要的意义。

研究的第一作者Vasiliki FRAGKOU表示,三颗星云均为亮度微弱而高度演化的双极(蝴蝶状)形态星云。从放射线推测出的化学特质显示,它们都为I型,并且其前星具有中至高质量,这些都是科学上的重要发现。

LSR成员之一孔庆荧兼英国曼彻斯特大学 Albert ZILJSTR表示,是次发现的老星云对估算行星状星云的可观测时间给予很大的参考价值。