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行星狀星雲 (下篇)

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發表於 2010-8-5 01:14:41 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 mca 於 2010-8-5 01:38 編輯

自從紅外線、紫外線、X 射線和哈勃太空望遠鏡升空後,更多行星狀星雲 (巨星之後的過渡現象) 被發現,其中圓面的只佔小部份,其餘多成偶極 (bipolar) 或雙翼狀,後者歸入 bipolar planetary nebulae 類,一些文獻則棄 planetary 改叫 bipolar nebulae 或 ejection nebulae,因為這些星雲根本與行星無關*


        


致於偶極的成因,至今未有共識。在此之前,已有一個 bipolar outflow 理論 --- 在星體演化途中 (包括年輕和垂老的星),某時期它會噴出兩道反向的高速氣流,速度可達每秒數百公里,噴流的成因仍在研究中,一般認為星 (特別是新生星) 的周圍存在圍繞它轉動的吸積盤,星噴出的物質被盤邊阻碍,只好沿垂直於盤的方向,即是從磁場阻碍最少的兩極噴出。星噴流很難用可見光探測,因此八十年代前,研究行星狀星雲的人並不為意噴流這回事。

九十年代開始,太空望遠鏡獲得不少多殼層和雙翼狀星雲的清照片 (圖一),bipolar outflow 慨念再被引用,不過至今仍然未能完整解釋雙翼的成因。其中一派以 “恆星風互動模型” (Interacting Stellar Winds model from Sun Kwok, Purton et al.) 為基礎來說明圖一的棉花糖星雲: 從中心星來的高速恆星風把氣殼薄處擊穿後衝出,結果形成雙翼 **,後來又認為雙翼狀星雲較傳統圓面的行星狀星雲更早存在,於是提出新類別稱為 proto-planetary nebulae,棉花糖星雲即歸這一類 ***。另一派 (Bond,Livio et al.) 則認為恆星風不足以形成大型的偶極結構,雙翼可能是近距雙星合併後演化的結果 ****。總而言之,行星狀星雲的型態與其中心星演化歷程有密切關係,但暫時未有成熟理論破解這些星雲的多樣性結構。

單從觀測而言,行星狀星雲的外觀應該不止一種,例如圖二,沿 A 看星雲應像 Ring Nebula 的圓面,沿 B 看像 Butterfly Nebula 的雙翼,沿 C 看像 Hourglass Nebula 的雙環,不過偶極結構一般要靠紅外線技術才會現身,大多數的業餘器材都難見。


        


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*  参考  http://www.astro.washington.edu/users/balick/WFPC2/
**  参考  http://hubblesite.org/newscenter ... es/1998/11/image/c/
***  參考 http://en.wikipedia.org/wiki/Protoplanetary_nebula
**** 短片  http://hubblesource.stsci.edu/so ... details/bipolar.php
       短片亦可在此觀看: https://forum.hkas.org.hk/web/BipolarNebula_animation.mpg


其他參考:

Bipolar Outflow  http://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_outflow
Current issues in planetary nebula studies  http://en.wikipedia.org/wiki/Planetary_nebula
Vicent Icke’s page on planetary nebulae  http://www.strw.leidenuniv.nl/~icke/html/VincentPN.html
Bruce Balick’s page on planetary nebulae  http://www.astro.washington.edu/users/balick/
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