2000光年外，神秘星云内或隐藏3颗未知天体，科学家如何发现？

美国宇航局的詹姆斯·韦布太空望远镜又上新图了！这一次它拍摄的，是著名的南环状星云。

很多人应该知道，在今年7月韦布发出首批5张全彩宇宙图像中，就包括南环状星云。这一次天文学家再一次发布了该星云的韦布图像，可见他们对这个星云的好奇和重视。

南环状星云又叫NGC 3132、八裂星云，距离地球约2000光年，是一个著名的行星状星云。所谓的行星状星云，指的是质量在太阳1~8倍之间的恒星死亡之后留下的遗迹。这种恒星不会经历超新星爆发，而是会在内核坍缩的同时，将外壳抛散到宇宙空间，于是留下了各种各样壮观的星云。

迄今为止，天文学家已经在银河系内发现了差不多3000个行星状星云，其中一部分尤为壮观，南环状星云就是其中之一，这也是哈勃、韦布等望远镜纷纷对它进行观测的原因。而且，这些天文学家不仅可以满足我们的视觉审美，凭借着韦布强大的观测能力，天文学家发现了许多关于这个星云的新秘密。

我们知道，韦布望远镜不仅观测能力比哈勃强得多，而且观测的波段是在红外波段，这也是哈勃望远镜所不具备的，后者只能进行紫外光、可见光以及极短的近红外波段进行观测。不同波段观测的效果完全不同，这有助于天文学家取得不同的发现。

以这一次的图像为例，下图就是韦布在1.87和4.05微米的近红外波段和18微米的中红外波段拍摄的图像叠加后的结果，它突出了围绕着中心恒星的炽热气体，这一团炽热气体又被较冷的气体所包围。

至于下面这张图，则是2.12和4.7微米的近红外波段以及7.7微米的中红外数据结合的结果。这张图里也能看到上面说的冷气团，同时可以更清晰地看到恒星抛射到宇宙空间的物质，看起来非常壮观。

再看细节（下图），右上角和左上角有一些气体和尘埃形成的线条，不过1号区域的线条弯弯曲曲，2号区域的线条相对笔直。按理说，它们都是由同一颗恒星抛射出来的，应该是对称的。但据推测，1号区域抛射的物质比2号区域晚了几百年，以至于混合了其他物质，导致速度变慢，所以更容易受干扰。

在获得南环状星云的数据后，澳大利亚悉尼麦考瑞大学（Macquarie University）的Orsola De Marco领导着一支近70人的科学团队，参考了欧洲航天局盖亚卫星的相关数据，对这个星云进行了详细的分析。他们将研究成果发表在了最新一期的《自然-天文学》杂志上，展示了关于南环状星云的前所未有的秘密。

根据天文学家的推测，形成南环状星云的那颗恒星，当初的质量应该有太阳的2.8倍，这是迄今为止对前恒星质量推算最精确的一个案例，与韦布的观测能力分不开关系。在抛掉了外壳之后，残留在这里的白矮星的质量也小了许多，目前只有太阳质量的60%左右。在紫外线的照射下，周围空间的气体和尘埃更加明亮。

南环状星云的特殊之处在于，这里有不止一颗白矮星。只不过，它的伴星要小得多，所以很难被发现。主星在死亡之前，还和伴星发生了一次互动，上演了一场别致的太空舞蹈，并形成了两股相反的喷流，射到宇宙空间。这些喷流穿透周围的气体和尘埃，显得尤为壮观。

实际上，南环状星云较小的一颗白矮星发现的时间已经很晚了，但根据目前的研究来看，这里甚至可能存在着第三颗、第四颗乃至第五颗隐藏着的天体。研究人员认为，这样才能完美地解释南环状星云现在的模样。

白矮星在韦布这个观测波段原本是不发光的，但图像里却显示出红色来，这意味着它的周围有一个尘埃盘，其尺寸和太阳系的柯伊伯带差不多大。这种尘埃盘并不稀奇，在这样的双星系统中很正常，但已知的伴星离这颗白矮星太远，不足以产生这样的尘埃盘。这意味着，在距离它比较近的位置上，隐藏着第三颗天体。

另外，在当初哈勃拍摄的南环状星云中，其边缘是光滑的。但在韦布的红外图像中，其边缘有类似涟漪的同心环状结构，还有大量的尘埃丝。这两颗伴星都不能解释这个现象，天文学家据此推测还有第三颗伴星存在。

接下来的观测中，天文学家还发现了其他的特殊现象，那就是气体和尘埃的高度混乱，这暗示着第五颗天体存在的可能性。如果真的有这颗天体，那么它应该相对安静，缓慢地在尘埃盘中绕着垂死的恒星运行，并且二者之间的距离最为接近。

随后，研究人员绘制了6张图片结合而成的组图，详细、形象地描述了这几颗天体的相对位置和演化历程。

其中，图一显示的是比较小的尺度下，展示了已知伴星和可能存在的第五颗天体的相对位置。

图二的尺度相对更大，可以看到，第三颗天体相对更远一些，但第四颗天体处在最外围。而且我们可以看到，第三颗天体正在射出它的喷流。

图三显示了主星在进入演化末期、膨胀为红巨星的过程中，第三颗和第四颗天体分别射出了喷流。

图四向我们展示了恒星风是如何在南环状星云中吹出一个气泡状空洞的。

图五展示的是研究人员们推测的5号天体和周围的气体及尘埃的相互作用，它们形成了最大的环状系统。

在这些天体的共同作用下，形成了图六的模样，也就是今天我们看到的南环状星云。

随着天文学家用越来越多的波段对这些天体进行观测，我们对它们的现在和历史将会有越来越多的了解。就算我们没有亲眼见证，也能像穿越了时空一样还原它们经历的变迁，想一想还真的是很神奇呀！