在浩瀚宇宙中,环状星云一直是天文学家关注的焦点。近日,一个国际研究团队借助新型观测设备,在这片已研究两个多世纪的星云深处有了惊人发现——一个几乎完全由铁原子构成的巨大条状结构,其规模与铁含量均令人震撼。
这一“铁条”横跨距离约为冥王星轨道的500倍,所含铁质与火星相当。如此巨大的铁质结构出现在星云中,对恒星死亡、星云形成以及行星命运等研究领域提出了全新挑战。研究团队成员坦言,目前尚无明确理论能解释这条狭窄铁条的存在,它的出现再次证明,即使是广为人知的宇宙天体,仍可能隐藏着未知奥秘。
自1779年起,科学家便开始运用各类先进设备研究环状星云,詹姆斯·韦伯太空望远镜等尖端仪器都曾参与其中,但始终未能发现这一特殊结构。此前观测多局限于特定波长或区域,导致这一“铁条”长期隐匿。转机出现在新型仪器WEAVE投入使用后,它安装在西班牙4.2米威廉·赫歇尔望远镜上,配备的大视场积分单元(LIFU)能同时通过数百根光纤收集星云所有区域的光线。
卡迪夫大学天文学家罗杰·韦森是主要研究人员之一,他解释道:“通过获取星云完整光谱,我们可以在任意波长生成图像,并测定任意位置的化学成分。”当团队处理数据并扫描不同元素对应的图像时,星云中央一条狭窄明亮的电离铁原子发射带突然显现。这条“铁条”精准嵌于星云内椭圆环中,且在其他波长图像中没有对应结构,其铁含量之高更是超出预期。
根据铁发射线亮度估算,该“铁条”的铁质量堪比火星。然而,现有行星状星云形成模型难以解释如此精确形态的巨量铁聚集现象。研究作者特别指出,目前尚不清楚该铁条中铁元素的耗损程度,这进一步增添了其神秘色彩。
对于“铁条”的成因,科学家们提出了多种假设。一种观点认为,它可能记录了濒死恒星抛射外层时未知的新阶段,有助于揭示恒星质量损失的物理细节;另一种更具戏剧性的设想是,这些铁可能是岩石行星在恒星膨胀时过于靠近,被气化形成的热等离子体弧状遗迹。不过,由于研究人员尚未明确铁条中是否混合其他元素,这一关键信息的缺失使得难以在不同解释间做出抉择。
为获取更清晰的数据,团队计划用WEAVE以更高光谱分辨率再次观测环状星云,以便更准确地区分不同原子的细微信号。未来五年,WEAVE还将对银河系更多电离星云进行观测,天文学家怀疑环状星云可能并非个例。格罗宁根大学科学家斯科特·特拉格表示:“在北半球观星者珍爱的夜空宝石中发现如此迷人的未知结构,证明了WEAVE仪器的卓越能力。我们期待这台新仪器带来更多发现。”
该研究成果已发表于《皇家天文学会月报》,为宇宙研究领域注入了新的活力。











