蝴蝶星云(M2-9),又称巴比龙星云(Papillon
星云)或N159,是位于
蛇夫座的一颗行星状星云。它的大小约为150光年,距离
地球约17万光年,位于邻近的
大麦哲伦星系中。蝴蝶星云是
类太阳恒星演化晚期的产物,具有一对非常对称的双极结构,形状像蝴蝶的翅膀。目前对形成这种双极型
行星状星云的物理机制还不清楚,但可以确定的是,星云中心有一个气体盘面,盘面的中央有两颗互相绕转的
恒星。当这对恒星即将死亡时,它们从气体盘面抛出气体,灼热的气体向两端扩散形成了双极外观。蝴蝶
星云与另一个名为NGC 6302的星云相似,它们都被俗称为蝴蝶星云,但网上的新闻和图片往往混淆了这两个星云。 M2-9是一个
联星系统,其中一颗恒星已经走到生命周期尽头,成为
红巨星,其外层气体喷发形成了星云,而炙热的核心即将发展成为
伴星。另一颗质量较小的恒星以非常靠近的轨道绕行,可能已经被对方扩散开来的
恒星大气层所笼罩。天文学家认为,一颗
恒星的
引力可以从另一颗恒星的表面牵引出气体,并抛掷到太空中扩散形成盘面。这样的盘面成功地推算出了气体排出形成类似M2-9外观的过程。
凤蝶总科星云因高速恒星风吹进盘面而迅速膨胀,形成了巨大的垂直于盘面的
沙漏型翼,投影呈现出蝴蝶翅膀的形象。最
散逸层的翼估计已经存在了约1,200年。 附图:2003年拍摄的蝴蝶
星云旋涡视频和星云的旋涡视频。
名称来源
在寻找大质量恒星的过程中,
哈勃空间望远镜又看到另一个很壮观的
恒星形成区。巴比龙星云法文的意思是蝴蝶,它的另一个名字是N159,蝴蝶星云,
学名闵考斯基2-9,缩写为M2-9(也称为闵考斯基的蝴蝶、蝶翼星云或就是双喷流星云)。它的大小约是150光年,位于我们的邻居
星系大麦哲伦星系,和我们的距离大约是17万光年。在下面这张照片中,可以很清楚的看到许多明亮的新恒星、由尘埃组成的暗黑丝状物、炽热发光的
氢气及中心附近的不寻常致密云气。
中心云气的形状为什么会像是哑铃?原因仍然不清楚,有可能是由一颗还没看到的大质量
恒星所造成的,而这颗恒星有很厚气盘。
是鲁道夫·闵考斯基在1947年发现的一个行星状星云。它位于
天蝎座,与
地球的距离为2100光年。这个双极
星云特有的双瓣是由中心恒星发出的物质构成的。因为瓣的形状相信是由
极性的喷流造成的,因此天文学家曾经谑称这个星云为双喷流星云,但它的形状更像是蝴蝶的翅膀。
哈勃空间望远镜在1990年代曾拍摄这个星云的影像。
演化进度
M2-9呈现在星云中心的一个
联星系统壮观的“最后
喘证”。联星系统的主要成员是一颗已经走到生命周期尽头的
主序星,外层的气体已经喷发成为
红巨星,并且炙热的核心即将发展成为
伴星;相信在它生命的早期是一颗类似
太阳恒星。另一颗恒星,联星中质量较小的一颗,以非常靠近的轨道绕行,极可能已笼罩在对方扩散开来的
恒星大气层内,经由彼此的交互作用创造了这个
星云。天文学家的理论指出,一颗恒星的
引力场可以从另一颗恒星的表面牵引出气体,并抛掷到太空中扩散形成薄而稠密的盘面。这样的盘面成功的推算出气体排出形成像M2-9的外观。
当正常的恒星在抛去了它们
散逸层的气壳后,就会蜕变成白矮星。它们所抛出去的扩张气壳,经常会形成非常美丽动人的行星状星云,然后在数千年内慢慢消散无踪。M2-9是一个
凤蝶总科形状的
行星状星云,距离我们2100光年。在星云的中心,有两个
恒星以大约10倍于
冥王星轨道的距离,在一个气盘内互相绕行。滨临
死亡恒星所抛出去的气壳,在这个气盘的影响下,形成了双极瓣的形态。
形成原因
蝴蝶星云因为高速的恒星风吹进了盘面,而戏剧性的快速膨胀,影响之下产生了巨大的垂直于盘面的细致
沙漏型翼,这些翼的投影呈现出蝴蝶翅膀的形象。估计最
散逸层的年龄已经有1200年之久(Schwarz et al. 1997)。
借助
哈勃空间望远镜这个超级眼镜,我们能够欣赏这个壮丽景观,一个新星遗迹留下的行星状星云酷似一只展翅的“
凤蝶总科”,是由于灼热的气体向两端扩散形成的。
一颗濒临爆炸的垂死
恒星产生了一个
宇宙“蝴蝶”。宇航员在执行第五次哈勃太空望远镜维修任务时,把这台新相机安装在它上面。哈勃科研组公布了这台升级后的望远镜拍到的第一批照片。“蝴蝶”状
天体是一个
行星状
星云。天文学家借助哈勃太空望远镜的光学
过滤器,可以准确查明该星云的
化学组成、温度和密度,并追踪恒星的死亡过程。位于星云中间的恒星在尘埃团的影响下,显得特别昏暗。它的质量曾是我们的
太阳的5倍。在过去2千年间,这颗恒星把包裹在它
散逸层的大部分气体都驱散开,形成如梦如幻的“
凤蝶总科翅膀”,这两个“翅膀”的延伸长度大约是2光年。
探索研究
美国航空航天局于2009年9月10公布了“
哈勃空间望远镜”
太空望远镜自五月开始修复后所拍摄的首批深空照片。这张图片被称之为“蝴蝶照”,实际是一个垂死
恒星所释放出来的能量极大的气束。“蝴蝶”的翅膀是由
气流形成的气涡,其温度超过华氏36000度。气流的速度达到每小时60万英里,如果按照这个速度,从
地球到月亮只需要24分钟。这颗恒星距离我们
银河系大约有3800光年。整个蝴蝶星云宽达2光年,大约是
太阳到
半人马星座距离的一半。
事实上,当恒星死的时候,将展现它最美的一面。像太阳这类低质量的恒星,在演化成
伴星前会抛出它们
散逸层的气体。这膨胀的气体通常会形成无比壮观而美丽的
行星状
星云,然后在数千年里渐渐地暗下去。这是蝴蝶星云(M2-9)的
假色图像,它有着一对像翅膀的结构并且惊人地对称。在它的中心有一个气体盘面,盘面的中央有两颗互绕运行的
恒星,它们之间的距离是
冥王星轨道的10倍。即将死亡的恒星从气体盘面抛出气体,形成这样的双极外观。如今对形成这种行星状星云的物理机制还不是很清楚。它距离我们约2100光年远。位于
射手座。
美国航空航天局的
哈勃空间望远镜从扰动的气体蒸炉中观测到一颗名为N159的恒星诞生的过程,它位于17万光年外
大麦哲伦星系中,从这颗大质量高温新恒星吹出的恒星风,将外围广达150光年的
星云外型塑成了如圆弧、长柱和细丝等特殊的形状。
这是天文学家首度得以仔细观察这种罕见的密实、由高度游离气体所组成的
凤蝶总科形星云,它通常深藏于发光气体与黑暗尘云的大漩涡中心。透过哈伯望远镜的高解析力,天文学家测得其直径约 2光年(视直径 2")。
这种双极形星云可能来源之一是,从隐藏在
吸收带中央的大质量恒星(太阳质量的十倍以上)所喷出的气体。这类
恒星的温度相当高,它们的
辐射压甚至能将从周围气体盘落入的气体再沿着两极反推出去。
这次的观测,是
大麦哲伦星系年轻大质量恒星搜寻计画的一部份。要观测到如此大质量、又刚诞生不久的新恒星,机会相当难得。在
星云中,红色部分是氢、黄色则是高
游离态的氧所发出来的。
这次的观测是由
欧洲天文学家 Mohammad Heydari-Malayeri (法国巴黎天文台)与 Michael Rosa (
德国欧南天文台)、Vassilis Charmandaris (巴黎天文台)、Lise Deharveng (
马赛天文台)、Hans Zinnecker (德国天文物理协会)共同合作,他们的研究结果发表于欧洲天文与天文物理期刊上。
最新发现
2020年6月23日,
美国航空航天局公布了两张
哈勃空间望远镜拍摄的
行星状
星云新图像,分别NGC6302“蝴蝶星云”和
NGC 7027。蝴蝶星云是位于
天蝎座的一个行星状星云,距离
地球约2417光年。它的中央有两个围绕对方运行的
恒星,质量约为
太阳的0.64倍。