大约2,500年前,一颗恒星喷射出大部分气体,形成了美丽的南环星云NGC3132,它被选为詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)的前五个图像包之一。

韦伯观察到的恒星的混乱死亡

来自欧洲、北美洲、南美洲和中美洲以及亚洲66个组织的近70名天文学家组成的团队使用JWST图像拼凑出这颗恒星的死亡过程。

“它的大小几乎是我们太阳的三倍,但要年轻得多,大约有5亿年的历史。它产生了从喷射点向外膨胀的气体罩,并留下了一颗残余的致密白矮星,其质量约为太阳的一半太阳的大小,但大约有地球那么大,”麦格理大学天文学、天体物理学和天体光子学研究中心的论文第一作者OrsolaDeMarco教授说。

“我们惊讶地发现有两三颗伴星可能加速了它的死亡,还有一颗‘无辜的旁观者’恒星被卷入了相互作用,”她说。

该研究基于JWST图像,辅以来自智利ESO甚大望远镜、墨西哥圣佩德罗德马尔蒂尔望远镜、盖亚太空望远镜和哈勃太空望远镜的数据。

它为未来的JWST星云观测铺平了道路,提供了对包括碰撞风和双星相互作用在内的基本天体物理过程的洞察,并对超新星和引力波系统产生了影响。

该论文今天发表在《自然天文学》上。

“当我们第一次看到这些图像时,我们知道我们必须做点什么,我们必须调查!社区聚集在一起,从这张随机选择的星云图像中,我们能够辨别出比以往任何时候都精确得多的结构。承诺詹姆斯·韦伯太空望远镜令人难以置信,”兼任国际天文学联合会行星状星云委员会主席的德马尔科说。

天文学家在线收集并围绕中红外图像开发理论和模型,以重建恒星是如何死亡的。

在星云的中心闪耀的是一颗超热的中央恒星,它是一颗已经耗尽氢的白矮星。“这颗恒星现在又小又热,但周围环绕着凉爽的尘埃,”来自美国罗切斯特理工学院的另一名团队成员乔尔卡斯特纳说。“我们认为,我们看到到处都是的所有气体和尘埃一定来自那颗恒星,但它被伴星抛向了非常特定的方向。”

还有一系列的螺旋结构从中心向外移动。这些同心拱将在伴星围绕中心恒星运行时形成,同时它正在失去质量。另一个同伴在更远的地方,也可以在图片中看到。

查看数据的三维重建,该团队还看到了当天体以射流形式喷射物质时可能出现的成对突起。它们是不规则的,并朝不同的方向射出,可能暗示在中心有三颗星的相互作用。

德马尔科说。“我们首先推断出一个近距离伴星的存在,因为中心恒星周围有尘埃盘,形成拱门的另一个伙伴和你可以在图像中看到的超远伴星。一旦我们看到喷流,我们就知道那里有在中心有另一颗甚至两颗恒星,所以我们认为有一颗或两颗非常近的伴星,另外一颗在中距离,一颗很远。如果是这样的话,就有四颗甚至五颗星体参与其中在这混乱的死亡中。”