港大夥國際團隊發現罕見行星狀星雲 具五億年歷史 有熾熱藍心

撰文:劉雅琪
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港大太空研究實驗室(LSR)領導的國際天文學研究團隊,在距今約5億年的銀河系疏散星團 (Galactic Open Cluster) 中,首次發現一顆行星狀星雲(Planetary Nebula) - M37(又稱 NGC2099)。其「運動學年齡(kinematic age)」高達七萬年,熾熱藍核心的距離估算為團隊估計行星狀星雲的實際大小提供了很好的依據,具極高的天體物理學研究價值,團隊已於天體物理學領域的重要期刊《天文物理期刊通訊》發表了相關論文。

行星狀星雲極為長壽

是次發現的行星狀星雲是第三顆與銀河系疏散星團相關聯的星雲。根據港大太空研究實驗室總監柏坤霆領導的研究團隊基於星雲膨脹的速率推斷,該行星狀星雲的「運動學年齡」,即星雲氣體殼被恆星射出後至今的時間,高達七萬年,相較一般行星狀星雲的五千年至二萬五千年,此星雲似乎是迄今為止最古老的。

銀河系已知的約四千顆行星狀星雲中,是次發現的行星狀星雲IPHASX J055226.2+323724,是與銀河系疏散星團相關聯的第三例。(港大提供)

熾熱藍核心為估算星雲大小提供依據

是次研究揭示了中心恆星在誕生時的質量,以及目前在白矮星階段的殘餘質量。在蓋亞(Gaia)衛星取得的數據中,此熾熱藍核心的距離估算亦為團隊估計行星狀星雲的實際大小提供了很好的依據,團隊推算其大小最多為直徑3.2秒差距(parsec, pc ; 星際空間的天文距離計量單位,1pc 等於 3.26 光年),或是已知行星狀星雲物理尺寸的極限。

團隊推算其大小最多為直徑3.2秒差距(parsec, pc ; 星際空間的天文距離計量單位,1pc 等於 3.26 光年),或是已知行星狀星雲物理尺寸的極限。(港大提供)

具重要意義及參考價值

柏坤霆表示,與銀河系疏散星團相關的三顆星雲皆由其團隊發現,而團隊發現的疏散星團中行星狀星雲數據點,正好處於現在初末態質量關係趨勢線中觀測恆星數量較少的部分,這使其研究工作具有十分重要的意義。

研究的第一作者Vasiliki FRAGKOU表示,三顆星雲均為亮度微弱而高度演化的雙極(蝴蝶狀)形態星雲。從放射線推測出的化學特質顯示,它們都為I型,並且其前星具有中至高質量,這些都是科學上的重要發現。

LSR成員之一孔慶熒兼英國曼徹斯特大學 Albert ZILJSTR表示,是次發現的老星雲對估算行星狀星雲的可觀測時間給予很大的參考價值。