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寶瓶座螺旋星雲
（2006年07月13日 15:53:42）
來源︰《太空探索》
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□作者: 溫學詩
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本期我們奉獻給大家一個全天最大的行星狀星雲——寶瓶座螺旋星雲。寶瓶座螺旋星雲在NGC星表中排名7293，因此，它也叫做NGC7293。由于它的樣子也有一點兒像蝸牛，所以也有人稱它為蝸牛星雲。NGC7293是一個充滿魅力的天體。雖然它只是一個非常普通的行星狀星雲，但是由于它是此類天體中距離我們最近的一個，所以它看起來很大很美。重要的是，它是把內部細節提供給我們的唯一的一個行星狀星雲。不僅有許多專業的天文望遠鏡把鏡頭對準它，而且許多天文愛好者也經常把他們的望遠鏡瞄準這個迷人的天體。
在秋夜星空中尋找螺旋星雲
要想在繁星密布的夜空中找到螺旋星雲，我們首先必須要知道螺旋星雲所在的寶瓶座在哪里。那麼我們就先來熟悉一下寶瓶座。在希臘神話中，寶瓶座被想象成一個為眾神執瓶敬酒的美少年的形象。它位于黃道帶上的一個較大的星座，佔據980平方度，在全天88個星座當中排行第10位。寶瓶座周圍有摩羯座、天鷹座、海豚座、小馬座、飛馬座、雙魚座、鯨魚座、御夫座和南魚座。在北緯65°和南緯87°之間的廣大地區都可以看到完整的寶瓶座。夏末到秋天是觀察寶瓶座的有利時機。
寶瓶座雖然比較大，但是在這個星座中沒有很亮的星。最亮的星是3等星，共有3顆。這3顆星分別是寶瓶座α星，位于美少年的左肩部；β星位于美少年的右肩部；δ星位于美少年的小腿部。還有4顆4等的小星星組成了一個英文字母Y字形。要找到寶瓶座並不容易。秋夜的星空不像春夏兩季的星空有那麼多明亮的星座。銀河南邊不遠，有四顆亮星成四邊形排列，這是秋季星空最醒目的大四邊形。四邊形的三顆星都屬飛馬座，東北角的那一顆是仙女座a星。
我們首先面對南方，抬頭仰望先找到醒目的秋天四邊形。順著大四邊形往南看，就在成倒三角形的摩羯座的東北方，可以看到寶瓶座中排列成一小串的Y字形，那就是寶瓶座所在的位置。從這個小Y字形再往南延伸，就能看見有兩串“水”倒向南魚張開的大嘴巴，這就是整個的寶瓶座了。南魚張開的大嘴上有一顆亮度為1等的星，是南魚座α，中名北落師門，它是秋夜最亮的一顆星。寶瓶座就在明亮的北落師門與秋季大四邊形之間那片暗淡的區域。
確定了寶瓶座的位置，接下來我們就可以尋找今天的主角螺旋星雲NGC7293了。NGC7293位于寶瓶座的南部，接近南魚座的地方，那里是美少年的左小腿。從南魚座α即北落師門向東，我們假想將北落師門與摩羯座δ星（摩羯座倒三角東北角那顆星）連接起來，NGC7293幾乎就在這條連線的中點上。將我們的視線從連線的中點稍稍向東北方向移一點兒，就能看到美麗的螺旋星雲了。
寶瓶座中的亮點
NGC7293的亮度為6.5等，視直徑為15'，足足有半個滿月的大小，是人類目前所發現的2000個行星狀星雲當中最大的一個。它的形狀很像天琴座環狀星雲M57，但大小是M57的10倍。無疑，在昏昏暗暗，連一顆亮度超過3等星都沒有的寶瓶座， NGC7293成為這個星座中的一個亮點。通過一個雙筒望遠鏡觀看，NGC7293閃著淡淡的綠灰色微弱的光，看不出螺旋狀，完全沒有在大望遠鏡中那樣的壯觀和美麗。可以看到一個圓形的模糊斑點。星雲中心那顆亮度為13等的白矮星，當然也是不可能看到的。星雲的視直徑與半個滿月相當，實際的直徑大約3光年。選擇優良的觀察地點和時間，透過口徑10厘米的小型天文望遠鏡就可看出它的環狀。
透過口徑比較大的天文望遠鏡觀看，NGC7293呈一個紅色的圓環狀，這個圓環不那麼對稱，像一個旋轉著的螺旋，螺旋星雲的名稱也由此而來。像其他的行星狀星雲一樣，NGC7293也是質量不超過1.4倍太陽質量的類太陽恆星晚期演化的產物。類太陽恆星演化到紅巨星時，將它的外層物質向外拋射出，形成了螺旋狀的行星狀星雲。事實上，這個星雲也是蝴蝶狀的，由于它是側面朝向我們，所以看上去它就成了螺旋狀。紅巨星的外層物質拋出後剩余的中心部分演變成了白矮星，白矮星位于星雲的中心位置。中心星的直徑雖然只有太陽直徑的五十分之一，但由于它是一顆表面溫度超過10萬度的高溫白矮星，它所放射出的強烈紫外線，才將中心星周圍的氣體照射得如此美麗。中心星周圍的氣體非常稀薄，而遠離中心星的圓環內卻氣體稠密。氣體是以氫氣為主，在中心星的紫外輻射照射下，氫原子發出特有的紅色光芒，使得星雲呈現出美麗的紅色圓環狀。此外，還有電離氧放射出綠光和黃光。這些美麗的色彩確實令人印象深刻，看過之後難以忘懷。
行星狀星雲的壽命極短，由于氣體膨脹的速度極快，外層大氣的逃離速度大約為10千米/秒，大約10萬年以後，它便會失去它原來那美麗動人的形狀，消失在黑暗的夜空中。想親眼目睹螺旋星雲亮麗身姿的讀者，拿起你的望遠鏡去嘗試一下吧，當你親眼看到它的時候，那種美妙的心情是不可言喻的。
“哈勃”幫我們看清楚它的細節
拿一張世界最優質的天文望遠鏡拍攝的NGC7293的照片來，你仔細觀察一下，還能看出在星雲的內環里面有許多細小的輻射狀的條紋，其背側均指向星雲中心的超高溫白矮星。NGC7293的這些輻射狀條紋結構令我們浮想聯翩。這些輻射狀的條紋到底是什麼？它們又是怎麼形成的？
NGC7293坐落在距離我們大約500光年遠的地方，這是迄今為止人類所發現的全部行星狀星雲中距離我們最近的一個，因此威力強大的哈勃空間望遠鏡幫我們看清楚了這些條紋結構是怎麼回事，那是一幅極為生動的有關行星狀星雲內部細節的最精彩的畫面。
原先看到的星雲環內輻射狀的條紋結構，細看是一個個彗星狀的氣體柱。這是星雲中心的白矮星所放出的高溫高速的氣體追上了先前紅巨星時所放出的已經冷卻了的低速氣體和塵埃，相互作用而形成的現象。高溫高速的氣流將大塊的低溫氣團撕扯成一個個與太陽大小相當的碎塊，這些小的氣體碎塊就像一個個的彗頭。高溫高速的氣體拖拉著這些低溫的碎塊朝著遠離星雲中心的方向繼續運動，形成了一個個彗尾狀的氣體柱。這些“彗尾”的長度也都有2000億千米左右。
NGC7293不僅看起來非常美麗，而且它所提供的內部細節，還可以幫助科學家驗證行星狀星雲的形成理論。人們將繼續關注這個大而美麗的行星狀星雲。
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文章作者:溫學詩
責任編輯:skylook
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