南環星云的近紅外和中紅外JWST合成圖像（圖片來源：uux.cn/NASA/ESA/CSA/STScI/O.De Marco（麥考瑞大學）/J.DePasquale（STScI））
（神秘的地球uux.cn）據美國生活科學網站（Keith Cooper）：輝煌、翻騰的家詹鏡拍南環星云是一顆垂死恒星的繭——它有一個秘密。科學家們發現這個星云呈現出雙環結構，韋伯望遠這證明它的南的結中心不是一顆恒星，而是環星可能有三顆恒星。
南環星云，云中隱藏也被命名為NGC 3132，發現是科學一個行星狀星云，位于帆帆座，家詹鏡拍距離約2000光年。韋伯望遠“行星狀星云”這個名字用詞不當——這種星云與行星無關。南的結相反，環星它們是云中隱藏垂死的類太陽恒星的最后呼氣，它們在星云狀的發現蛹中轉變，直到最終綻放成白矮星。科學星云是由垂死恒星的外殼形成的，它在恒星的紅巨星相之后膨脹到太空中。
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）于2022年12月對南環星云進行了成像，揭示了形成該星云“外骨骼”的分子氫氣。這是指當它被白矮星自身發出的紫外線照射和加熱時，溫度約為1000開爾文（1340華氏度，或726攝氏度）的暖氣體輻射。然而，外骨骼只代表了星云中分子氣體的一小部分。
羅切斯特理工學院的Joel Kastner領導的一個團隊繼續尋找星云中更多的分子氣體，特別是使用亞毫米陣列（SMA）尋找一氧化碳氣體，該陣列是一組由八臺射電望遠鏡組成的小組，位于夏威夷一座名為Mauna Kea的活火山上。一氧化碳在星云內與氫和其他分子氣體混合，因此觀察一氧化碳的含量實際上是觀察所有其他不容易檢測到的分子的一個替代品。果不其然，SMA能夠測量一氧化碳分子的分布和速度，顯示哪些部分正在向我們移動，哪些部分正在遠離我們。
卡斯特納在一份新聞聲明中說：“JWST向我們展示了氫分子及其在天空中的堆積方式，而亞毫米陣列向我們展示的是JWST圖像中看不到的更冷的一氧化碳。”。
正如南環的名字所暗示的那樣，它主要形狀（從我們的角度來看）是一個環。SMA的觀測結果表明，這個環正在膨脹，這是意料之中的，因為星云在最終消散之前會慢慢增長。然而，這些數據也使卡斯特納的團隊能夠創建星云分子外骨骼的三維地圖。這給了我們一個驚喜。研究人員不僅能夠證明我們所看到的環只是兩極星云中的一個波瓣，而且他們還發現了與第一個環垂直的第二個環。
卡斯特納說：“當我們開始在3D中翻轉整個星云時，我們立即看到它真的是一個環，然后我們驚訝地看到還有另一個環。”。
整個奇異的排列在星云的中心畫出了一個迷人的尾巴，不是一顆，甚至不是兩顆，而是很可能是三顆恒星。這些恒星中只有一顆，即三顆恒星中質量最大的一顆，將達到其生命的盡頭——但如果這三顆恒星都真的存在，那么這三顆可能要么太近，要么太微弱，無法單獨分辨，即使是JWST也無法分辨。

南環星云的近紅外和中紅外JWST合成圖像（圖片來源：uux.cn/NASA/ESA/CSA/STScI/O.De Marco（麥考瑞大學）/J.DePasquale（STScI））
越來越多的證據表明，一些行星狀星云，至少是那些結構復雜的星云，是由伴星對中心垂死恒星的干涉形成的。對于南環，卡斯特納的團隊假設，一個由近距離雙星組成的三重系統由一顆更遠的第三顆恒星圍繞，其軌道半徑為雙星的60個天文單位（一個天文單位AU是地球和太陽之間的距離，在我們的太陽系中，60個AU位于柯伊伯帶的遠邊緣）。
南環的兩個瓣葉有一個狹窄或“收縮”的腰圍，就像沙漏，這是從雙星系統發出的行星狀星云的一個常見特征，其中一顆恒星的壽命即將結束。雙星伴星能夠聚集垂死恒星脫落的物質，使其沿著極地而非赤道方向逃逸，形成兩個裂片。JWST的中紅外觀測支持了這一假設，發現了來自中心恒星系統的過量紅外光，這是紅巨星和近雙星伴星之間相互作用形成的塵埃盤的經典特征。
所以，這就解釋了第一個環。研究小組說，第二個環的起源還不太確定。
盡管南環看起來是雙葉的，但一些物質一定是以紅巨星拋出的大致球形或橢球形物質包層的形式發出的，這是一個快速的質量損失事件，可能代表了它最終噴出的物質，留下了白矮星。雙星系統產生了一系列快速、狹窄的噴流，但如果存在第三顆恒星，那么額外恒星的引力會作用在內部雙星上，導致噴流的方向“擺動”，就像旋轉的陀螺一樣。這些進動的噴流會在星云的橢球部分雕刻出一個圓形的空洞，從而形成第二個環。
卡斯特納強調，這種解釋仍然是推測性的，但星云的中心電離腔確實在其結構中有這種噴流的證據。
其他環形行星狀星云，如螺旋星云（寶瓶座的NGC 7293），也被證明具有雙葉結構，我們可以通過它“向下”觀察一個葉的末端。在南環星云中發現第二個環——或者現在應該是南環，復數？——促使天文學家重新審視其他一些著名的環形星云，看看它們是否也錯過了其中的第二環。
行星狀星云不僅僅意味著恒星死亡。從某種意義上說，他們還擁有新生命的希望。
卡斯特納問道：“宇宙中的碳、氧和氮從哪里來？”。“我們看到它在太陽中產生，就像正在死亡的恒星一樣，就像剛剛死亡并形成南環的恒星一樣。”
當一個膨脹的行星狀星云擴散到星際空間時，它會將這些分子擴散到宇宙中，最終形成巨大的分子云，形成下一代恒星和行星。
卡斯特納說：“許多分子氣體最終會進入行星大氣層，大氣層可以孕育生命。”。事實上，地球上所有比氫和氦重的元素都起源于恒星內部，然后在這些恒星死亡時被噴射到太空中。
正如許多專家喜歡說的那樣，我們確實是明星。
因此，當我們驚嘆于南環等星云中恒星死亡的美麗時，我們也可以將其想象成一只恒星鳳凰，有一天它會從灰燼中復活，重新開始恒星的誕生和死亡循環。引用太空堡壘卡拉狄加的話，這一切以前都發生過，而且還會再次發生。
這一發現于4月2日發表在《天體物理雜志》上。