仙后座中的PN Hb 12，又被称为哈勃12，是偶极行星状星云的一个典型例子。图片来源：NASA/ESA
天文学家使用美国宇航局（NASA）和欧洲空间局（ESA）的哈勃空间望远镜，以及欧洲南方天文台的新技术望远镜（NTT），已经探索了100多个处在银河系中央核球区中的行星状星云。他们发现，形状类似蝴蝶的一大类行星状星云，它们的指向存在着某种神秘的倾向性——考虑到它们的形成历史各不相同、其他性质也千变万化，这个结果让天文学家大吃了一惊。
对于类似太阳的恒星来说，到了生命的最后阶段，它们会将外层大气吹散到周围的太空之中，形成千姿百态的所谓“行星状星云”。其中有一类被称为偶极行星状星云，会在恒星周围形成巨大的沙漏或者蝴蝶的开关。
所有这些星云形成的地点不同，拥有的性质也各不相同。不管是单个星云，还是形成它们的恒星，都没有跟其他的行星状星云发生任何互动。然而，由英国曼彻斯特大学的两位天文学家所做的一项最新研究如今却表明，这些星云之间存在令人吃惊的相似之处：许多星云在天空中所指方向的方式都是相同的。相关的研究论文发表在2013年9月4日出版的《皇家天文学会月报》上。
“这项发现着实令人吃惊，如果是真的，那将是一项非常重要的发现，” 这篇论文的两位作者之一、曼彻斯特大学的布莱恩·雷斯（Bryan Rees）解释说，“许多蝴蝶状行星状星云的长轴似乎与我们银河系的银盘平面平行。利用哈勃和NTT拍摄的图像，我们能够清楚地看见这些天体，因此我们能够研究它们的大量细节。”
哈勃空间望远镜拍摄的一组偶极行星状星云。图片来源：NASA/ESA
两位天文学家研究了银河系中央核球中的130个行星状星云。他们将星云分成3种不同的类型，仔细研究了它们的特征和外观。“尽管其他两种类型的星云在天空中的指向是完全随机的，跟我们预期的一样，我们却发现第三种类型，也就是偶极星云，在一个特殊的指向上显示出了惊人的偏向性，”那篇论文的第二作者，同样来自曼彻斯特大学的艾伯特·齐尔斯塔（Albert Zijlstra）说，“偏向于任何指向都足以令人吃惊，但在银河系中央如此拥挤的区域拥有共同的指向，这就更出人意料了。”
人们认为，恒星系的自转塑造了它所形成的行星状星云的形状。至于具体会塑造成什么形状，则取决于这个恒星系的性质——比如，是不是双星，有没有一定数量的行星围绕它旋转，这两种情况都可能大大影响最终吹出行星状星云的气泡的形状。偶极星云的形状是最为极端的，人们认为它们是由恒星系垂直于轨道平面向外抛出物质而形成的。
“这些偶极星云的指向表明，中央核球中的恒星系发生了一些奇怪的事情，”雷斯解释说，“为了让这些星云的指向能够变成我们看到的这个样子，形成它们的恒星系的自转方向就必须垂直于形成这些恒星的星际气体云，这是非常奇怪的。”
尽管这些星云前身恒星的性质确实塑造了星云的形状，这项新发现却暗示，还有另一个更神秘的因素在起作用。除了这些复杂的恒星性质以外，我们的银河系也参与在了其中；整个中央核球都在绕着银心旋转。这个核球通过磁场对整个银河系发挥的影响，或许要比我们过去认为的更大。天文学家提出，行星状星云的这种整齐的指向，可能是核球形成时存在的强劲磁场所导致的。
由于距离我们更近的偶极行星状星云并没有表现出同样的指向，这些磁场当年一定比现在太阳周围残存的银河磁场要强劲许多倍才行。
“研究这些天体，我们能够从中学到许多，”齐尔斯塔总结说，“如果它们表现出来的性质真的如此出人意料，它会影响到的将不只是单颗恒星的过往，还将包括我们整个银河系的过往。”
消息来源：EurekAlert!
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