柏坤霆教授与国际天体物理学家发现多达三颗可能塑造行星星云的气体和尘埃层的恒星伴星

December 12, 2022
柏坤霆教授与国际天体物理学家发现多达三颗可能塑造行星星云的气体和尘埃层的恒星伴星

PN NGC 3132 的 H2 晕的近似光照模型
左图:显示 H2 扩展结构的 JWST 彩色合成图像。右图:假设有两个同心的、厚的、不间断的物质壳,由中心恒星照亮,穿过极区不透明度降低的多孔椭球体后的投影形状图像。可以在此链接中找到该模型的飞行视频。

由太空望远镜科学研究所和麦考瑞大学领导的国际天体物理学家团队,包括香港大学(HKU)太空研究实验室(LSR)总监柏坤霆教授及其他成员,最近发现多达三颗可能塑造行星星云的气体和尘埃层的恒星伴星。该团队的论文题为“The messy death of a multiple star system and the resulting planetary nebula as observed by JWST”,已发表在《自然天文学》上。

“我很荣幸能在这篇由麦考瑞大学的同事 Orsola de Marco 领导的精彩论文中发挥一小部分作用。 这篇优秀论文来自国际上行星状星云研究领域的卓越学者,充分利用了詹姆斯·韦伯太空望远镜令人兴奋的新功能”, LSR总监柏坤霆教授说。

研究小组分析了来自 JWST 早期释放观测的行星状星云 NGC 3132 的图像,该图像显示围绕电离中心气泡的结构化、扩展的氢晕印有螺旋结构,这表明它是由一个低质量伴星形成的中心星大约在 40-60au。还揭示了中央恒星的中红外过剩,这被解释为尘埃盘,表明与另一颗更近的伴星有相互作用。除了之前已知的 A 型视觉伴星外,研究人员表示,NGC 3132 行星状星云的前身一定至少是一个‘恒星四重奏’(stellar quartet)。此外,通过对 A 型视觉伴星的新测量,该团队能够非常精确地推导出中央恒星的前身质量值:2.86 ± 0.06 M⊙。

这项研究展示了 JWST 研究复杂恒星外流的能力,其中 JWST 图像使研究人员能够生成分子晕的光照、电离和流体动力学模型。这些结果还为 JWST 未来对行星状星云的观测提供了启示,为包括碰撞风和双星相互作用在内的基本天体物理过程,及超新星和引力波系统,提供了独特的见解。

Two Views of the Gas in the Southern Ring Nebula (NIRCam and MIRI Composite Images)

南环星云气体的两个视图(NIRCam 和 MIRI 合成图像)

论文可在此处参阅:https://www.nature.com/articles/s41550-022-01845-2
本文参照于美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜香港大学理学院的新闻稿。