天文学家观察到蝴蝶星云正在发生一些奇怪的现象

行星云是在红巨星达到其氦燃料供应的极限时形成的，并将其外层抛出，成为热而密的白矮星，其大小与地球差不多。这些富含碳的脱落物质在被慢慢吹入星际介质的过程中形成了惊人的图案。

大多数行星状星云都是圆形的，但是有些星云有沙漏状或翅膀状的外观，例如著名的"蝴蝶星云"。这些形状被认为是由围绕星云母星运行的第二颗恒星的引力造成的，导致物质膨胀成两个裂片或"翅膀"。就像一个膨胀的气球一样，这些翅膀随着时间的推移而增长，但却没有改变它们原来的形状。

然而，新的研究表明，蝴蝶星云中有些现象是不正常的。当华盛顿大学的天文学家领导的团队比较了哈勃太空望远镜在2009年和2020年拍摄的蝴蝶星云的两次曝光，他们看到翅膀内的材料发生了巨大的变化。正如他们将于1月12日在西雅图举行的美国天文学会第241次会议上报告的那样，强大的风正在推动星云两翼内的物质发生复杂的变化。他们想了解这种活动是如何从一个应该是"溅射的、基本上没有剩余燃料的死气沉沉的恒星"中实现的。

"蝴蝶星云在质量、速度和从其中心恒星喷射出来的复杂性方面是极端的，其温度比太阳热200多倍，但仅比地球稍大，"团队负责人、华盛顿大学天文学荣誉教授布鲁斯-巴利克说。"我多年来一直在比较哈勃图像，我从未见过任何与之相当的现象。"

2009年至2020年间蝴蝶星云内部的结构变化。在这11年的间隔中，各种特征从黑色区域进入白色区域。这张图片揭示了在过去两千年里，星云中看不见的中心恒星的多次喷射所造成的令人惊讶的复杂生长模式。资料来源：Lars Borchert和Bruce Balick/华盛顿大学

研究小组比较了相隔11年拍摄的高质量哈勃图像，以绘制出星云两翼内特征的速度和增长模式。大部分的分析工作是由丹麦奥胡斯大学的研究生Lars Borchert完成的，他曾作为华盛顿大学的一名本科生参与了这项研究。

Borchert发现了大约半打的"喷流"--开始于大约2300年前，结束于900年前--在一系列不对称的外流中把物质推出去。星云外围的物质正在快速移动，速度约为每秒500英里，而靠近隐藏的中央恒星的物质则膨胀得更慢，速度约为该速度的十分之一。喷流的路径相互交叉，形成"混乱"的结构和翅膀内的增长模式。

巴利克说，这个星云的多极和迅速变化的内部结构不容易用现有的行星星云如何形成和演变的模型来解释。位于星云中心的恒星被尘埃和碎片所掩盖，它可能已经与一颗伴星合并，或者从附近的恒星中吸取了物质，创造了复杂的磁场并产生了喷流。

"在这一点上，这些都只是假说，"巴利克说。"这告诉我们的是，我们并不完全了解行星状星云形成时的全部塑造过程。下一步是使用詹姆斯-韦伯太空望远镜对星云中心进行成像，因为来自恒星的红外光可以穿透尘埃。"

像我们的太阳这样的恒星有一天会膨胀成红巨星并形成行星状星云，将碳和其他相对较重的元素排出到星际介质中，在遥远的未来形成恒星系统和行星。这项新的研究，以及其他对行星星云的"延时"分析，不仅可以帮助说明未来恒星系统的材料将如何形成，还可以说明我们自己生活的宇宙绿洲的构件是如何在数十亿年前产生和聚集的。这是一个正在我们宇宙中反复发生的创造故事。"塑造过程提供了对恒星活动的历史和影响的关键洞察力。