如鬼魅般的宇宙最冷天體　回力棒星雲-272°C奪冠

2013/11/20   (7105)   原稿來源: http://www.ettoday.net/news/20

回力棒星雲（Boomerang nebula）是宇宙中迄今已知最冷的天體，溫度僅絕對溫度1度（-272°C），事實上，這可是比創造宇宙的大霹靂所留下的黯淡餘暉－宇宙微波背景輻射的3K還低！

天文學家利用位在智利的阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列（ALMA），一窺回力棒星雲在無線波段的新面貌，希望能了解其寒冷的性質及有如鬼魅般的真實模樣。

最初地面望遠鏡所見到的，是彎曲有如回力棒的外觀，這也是它為何被稱作回力棒星雲的原因，後來哈柏太空望遠鏡拍攝到像是領結一般的構造。最新的ALMA資料顯示，哈柏的影像只能說明一部分的故事，影像中的雙瓣構造可能僅是可見光玩的光學小把戲！

本篇「天文物理期刊」（the Astrophysical Journal）論文的第一作者Raghvendra Sahai表示，「這個極冷天體非常有趣，透過ALMA，我們能更了解它的真實本質，過去由地面可見光望遠鏡所看到的雙瓣回力棒形狀，事實上是個快速向太空膨脹的巨大結構。」

回力棒星雲位在半人馬座方向，距離我們約5000光年，是個年輕的原行星狀星雲。行星狀星雲的本質與名稱無關，其實是類似太陽的恆星在生命末期將外殼氣體向外拋出的一個階段，留在中心的白矮星發出強烈紫外輻射，使周圍雲氣發出絢爛色彩。

原行星狀星雲是處在即將要形成行星狀星雲的一個階段，中央恆星的溫度不足以發出足夠的紫外輻射，在這個階段，我們是藉著塵埃反射的星光才得以看見星雲。

由中央恆星噴流出的氣體由於快速膨脹而降溫，這和冰箱利用膨脹的氣體產生低溫環境的原理類似，科學家藉由觀察星雲氣體如何吸收均勻的2.8 K宇宙微波背景輻射，而得以測量其溫度。

Sahai表示，當2003年天文學家利用哈柏太空望遠鏡觀察回力棒星雲時，可以看到非常典型的沙漏外觀，很多行星狀星雲都有這種雙瓣的構造，這是由於恆星噴射出高速氣體所導致，這兩道噴流會在稍早恆星在紅巨星階段時所拋出的周遭雲氣中掘出大洞。

然而使用單一碟型天線的毫米波望遠鏡觀察，並沒有看到像哈柏望遠鏡所看到的中央細窄部分，而是看到一個均勻近乎球形的噴流。

ALMA望遠鏡的超高解析度可以解釋這種情形，藉由毫米波觀測一氧化碳分子的分布情形，天文學家能夠看到哈柏所拍攝的雙瓣構造－但僅侷限在星雲的內部區域，除此之外，他們還看到延展約略呈現圓形的低溫雲氣。

他們在恆星周圍發現一條濃密的毫米塵埃粒子，這能解釋可見光為何看到外側雲氣有著沙漏般的外形，這些微小的塵埃粒子遮住了部分恆星，使星光僅能從相反方向的狹窄範圍照亮雲氣，因而顯現出沙漏般的外觀。

Sahai表示，這對了解恆星如何死亡並形成行星狀星雲十分重要，ALMA能為解答類似太陽恆星的瀕死掙扎揭開一線曙光。

本篇最新研究也指出星雲的外圍邊緣已開始升溫，雖然還是比宇宙微波背景輻射的溫度略低，升溫可能是由光電效應所導致，光電效應是由愛因斯坦所提出，描述固體材料吸收光子後發射出電子的情形。（文／引用自臺北天文館之網路天文館網站）