螺旋星雲中心為何發出X射線 逾40年謎團有解

【2025年03月06日訊】(記者陳俊村報導)天文學家首次發現,一顆行星可能已經被螺旋星雲(Helix Nebula)中心的一顆白矮星摧毀。這可能可以解釋,天文學家在過去40多年來為何一直偵測到從該星雲發出的X射線。

美國國家航空航天局(NASA)在3月4日發布的新聞稿中指出,早在1980年,天文學家就藉由愛因斯坦衛星(Einstein Observatory)和倫琴衛星(ROSAT)等X射線天文衛星偵測到,螺旋星雲的中心發出不尋常的X射線信號。

他們偵測到來自螺旋星雲中心的白矮星WD 2226-210的高能量X射線。WD 2226-210距離地球僅650光年。像WD 2226-210這樣的白矮星通常不會發出很強的X射線。

螺旋星雲是個所謂的行星狀星雲(planetary nebula),也就是一顆恆星的晚期階段,它噴出外層氣體,留下比較暗、比較小的恆星殘骸,被稱為白矮星。

如今,經由使用NASA的錢德拉X射線天文台(Chandra X-ray Observatory)和歐洲太空總署(ESA)的XMM-牛頓衛星(XMM-Newton)等最強大的X射線觀測設備進行一項新研究,天文學家終於解開了WD 2226-210為什麼會發出X射線這個長達40多年的謎團。

NASA公布的螺旋星雲合成圖片(如置頂圖所示)包含來自錢德拉X射線天文台的X射線資料(洋紅色)、來自NASA的哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的可見光資料(橙色、淡藍色)、來自歐洲南方天文台(ESO)的可見光和紅外巡天望遠鏡(VISTA)的紅外線資料(金色、深藍色)以及來自NASA的星系演化探測器(GALEX)的紫外線資料(紫色)。

來自錢德拉X射線天文台的資料顯示,WD 2226-210這顆白矮星摧毀了一顆軌道非常接近的行星。

這項研究的主要報告撰寫人、墨西哥國立自治大學(National Autonomous University of Mexico)天文學家埃斯特拉達-多拉多(Sandino Estrada-Dorado)說:「我們認為這個X射線信號可能來自被吸引到白矮星上的行星殘骸,就像螺旋星雲中被白矮星摧毀的行星發出的破滅信號一樣。」

他說:「我們可能終於找到了一個延續40多年的謎團的原因。」

藝術家所繪製的行星(圖左)被白矮星(圖右)所撕裂的示意圖。(NASA/CXC/SAO/M.Weiss)

天文學家先前斷定,有一顆海王星大小的行星非常接近白矮星WD 2226-210,它環繞WD 2226-210的公轉周期低於3天。而這項新研究的研究人員所得到的結論是,可能存在一顆木星大小、距離該白矮星更近的行星。

這顆受困的行星一開始距離WD 2226-210可能還相當遠,但因為該恆星系統中其它行星的引力影響而向內移動。一旦它足夠接近該白矮星,該白矮星的引力就部分或完全撕裂這顆行星。

該研究另一名報告撰寫人、西班牙安達盧西亞天體物理研究所(Institute of Astrophysics of Andalusia)天文學家格雷羅(Martin Guerrero)說:「我們看到的神祕信號可能是由破碎行星的殘骸落入白矮星表面並被加熱,然後在X射線中發光而引起的。」

他說:「如經證實,這將是行星狀星雲中心的恆星摧毀一顆行星的第一個案例。」

WD 2226-210發出X射線的行為與另外兩顆不在行星狀星雲內的白矮星有些相似之處。其中一顆白矮星可能會從環繞它的一顆行星上吸走物質,但以比較穩健的方式,不會導致該行星很快被摧毀。另一顆白矮星可能會把一顆行星殘留的物質拖到其表面。

另一名報告撰寫人、墨西哥國立自治大學天文學家托阿拉(Jesús Toala)說:「找到更多這些系統是很重要的,因為它們可以讓我們了解太陽等恆星周圍的行星在進入老年時的生存或毀滅。」

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