兩百多年來(lái)科學(xué)家們一直在研究環(huán)狀星云，如今這片奇特的云團(tuán)決定顯露出真容，這是為什么？

你見(jiàn)過(guò)鐵構(gòu)成的云嗎？可能難以相信，但天文學(xué)家們研究數(shù)個(gè)世紀(jì)的星云深處，研究人員發(fā)現(xiàn)了一個(gè)幾乎完全由鐵原子構(gòu)成的巨大條狀云。這個(gè)由瀕死恒星遺留的熾熱氣殼，雖經(jīng)數(shù)百年觀測(cè)卻從未被發(fā)現(xiàn)。

新發(fā)現(xiàn)的"鐵條"橫跨距離約為冥王星軌道的500倍，所含鐵質(zhì)與火星相當(dāng)，對(duì)恒星如何死亡、星云如何形成、陷入混沌的行星將面臨什么等問(wèn)題提出深刻追問(wèn)。

耐人尋味的是，連科學(xué)家們也不清楚鐵條如何形成。"目前似乎沒(méi)有明顯理論能解釋這條狹窄鐵條的存在，"研究團(tuán)隊(duì)指出。這一發(fā)現(xiàn)表明即使著名的宇宙天體也能帶來(lái)驚喜。

鐵條堪稱(chēng)宇宙奇觀。自1779年以來(lái)，科學(xué)家運(yùn)用包括詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在內(nèi)的眾多尖端設(shè)備研究環(huán)狀星云，卻從未發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)。原因在于早期觀測(cè)多局限于特定波長(zhǎng)或區(qū)域。轉(zhuǎn)機(jī)來(lái)自安裝在西班牙4.2米威廉·赫歇爾望遠(yuǎn)鏡上的新型儀器WEAVE，其配備的大視場(chǎng)積分單元（LIFU）能同時(shí)通過(guò)數(shù)百根光纖收集星云所有區(qū)域的光線(xiàn)。

這使得研究人員能將整個(gè)星云的光分解為連續(xù)光譜。"通過(guò)獲取星云完整光譜，我們可以在任意波長(zhǎng)生成圖像，并測(cè)定任意位置的化學(xué)成分，"主要研究人員、卡迪夫大學(xué)天文學(xué)家羅杰·韋森解釋。當(dāng)團(tuán)隊(duì)處理數(shù)據(jù)并掃描不同元素對(duì)應(yīng)的圖像時(shí)，星云中央一條狹窄明亮的電離鐵原子發(fā)射帶赫然顯現(xiàn)。

這條"鐵條"精準(zhǔn)嵌于星云內(nèi)橢圓環(huán)中，且在其他波長(zhǎng)圖像中沒(méi)有對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)。更令人震驚的是鐵含量——根據(jù)鐵發(fā)射線(xiàn)亮度估算，其鐵質(zhì)量堪比火星�，F(xiàn)有行星狀星云形成模型難以解釋如此精確形態(tài)的巨量鐵聚集。研究作者特別指出："該鐵條中鐵元素的耗損程度尚不明確"，更增添其神秘色彩。

一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，多種可能。目前科學(xué)家尚不確定鐵條成因。一種可能是它記錄了瀕死恒星拋射外層時(shí)未知的新階段，揭示了恒星質(zhì)量損失的物理細(xì)節(jié)。更戲劇性的設(shè)想是，這些鐵可能是巖石行星在恒星膨脹時(shí)過(guò)于靠近，被氣化形成的熱等離子體弧狀遺跡。

但研究人員仍未明確鐵條中是否混合其他元素，這一關(guān)鍵信息的缺失使得難以在不同解釋間做出抉擇。為此團(tuán)隊(duì)計(jì)劃用WEAVE以更高光譜分辨率再次觀測(cè)環(huán)狀星云，更清晰地區(qū)分不同原子的細(xì)微信號(hào)。

未來(lái)五年，WEAVE將對(duì)銀河系更多電離星云進(jìn)行觀測(cè)，天文學(xué)家懷疑環(huán)狀星云可能并非特例。"在北半球觀星者珍愛(ài)的夜空寶石中發(fā)現(xiàn)如此迷人的未知結(jié)構(gòu)，證明了WEAVE儀器的卓越能力。我們期待這臺(tái)新儀器帶來(lái)更多發(fā)現(xiàn)，"格羅寧根大學(xué)科學(xué)家、研究合著者斯科特·特拉格表示。

該研究成果已發(fā)表于《皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》。

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