解剖結構奇特的「土星星雲」

「土星星雲」的MUSE影像。ESO

一連串外形奇特的粉色和藍色氣泡疊現在漆黑的太空背景上，構成了美麗的行星狀星雲NGC 7009。這是一個距離地球大約5000光年的星雲，位於寶瓶座。在小型望遠鏡里，它看起來就像人們熟悉的土星側面，因此又被稱作「土星星雲」。

行星狀星雲和行星沒有半毛錢關係，只是因為在早期天文學家的望遠鏡中，它們和行星十分相像。以「土星星雲」為例，它實際上是一顆生命已經走到盡頭的低質量恆星，膨脹成了紅巨星並正在將它的「外衣」脫去。

恆星外層的物質被強烈的星風帶向外層空間，遺留下一個恆星的內核。內核產生的強烈紫外輻射衝擊著周邊的氣體和塵埃，呈現出各種明亮的色彩，一個環繞著恆星的星雲由此誕生。而與此同時，星雲中心的恆星內核也正在逐漸地演化成白矮星。

「土星星雲」的MUSE三維影像。ESO

歐洲南方天文台甚大望遠鏡上的「多單元分光探測儀（MUSE）威力強大。它不只是簡單地為觀測目標拍照，而是能夠對影像中每一個點的光譜進行分析。一個以Jeremy Walsh為首的國際天文學家小組藉助MUSE，成功地揭開了土星星雲的塵埃面紗，讓我們對行星狀星雲奇特外形的成因有了更好的認識。

MUSE成功地獲得了一張有史以來細節最為豐富的「土星星雲」氣體塵埃分布圖。圖中我們可以看到許多極為精細的結構，比如它橢圓形的內殼，以及它的外殼和暈。我們還能看到星雲長軸兩端伸展而出的一對噴流，以及噴流末梢狀如把手的明亮物質結構。

「土星星雲」（圖片正中的藍綠色亮點）及其周邊天區。ESO

天文學家還在塵埃中發現了波浪狀的特徵，這是一種我們尚不能完全理解的現象。星雲內遍布著塵埃，但在星雲內殼的邊緣處，塵埃含量陡然下跌，似乎那裡發生了什麼毀滅性事件。有待證實的觀點認為，星雲內殼本質上是一道膨脹的衝擊波，因此當它遭遇塵埃微粒時就會將其清除，或產生額外的熱效應，促使塵埃消散。

了解行星狀星雲氣體塵埃的結構，有助於天文學家認識它們在低質量恆星生命中及瀕死時所扮演的角色，也有助於人們認識行星狀星雲奇特複雜外形的背後究竟存在著什麼樣的產生機制。