令人瞠目结舌的图像揭示了垂死的星星像蛇一样纠缠在一起

论文考试的前一天，我的朋友兼射电天文学家乔·卡林厄姆向我展示了图像我们已经等待了五年——一张我们要求的两颗垂死恒星的红外照片甚大望远镜在智利。

我倒吸一口凉气——星星被巨大的尘埃漩涡包裹着，就像一条蛇吃自己的尾巴。

我们给它取名阿佩普，为埃及蛇的毁灭之神。现在，我们的团队终于有幸使用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）来观察Apep。

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如果说有什么东西可以超越看到其美丽的螺旋星云的第一次震惊，那就是这张令人惊叹的新图像，JWST 数据现在在二文件在 arXiv 上。

暴星死亡

就在它们作为超新星死亡之前，宇宙中质量最大的恒星猛烈地脱落了它们的外层氢层，使它们沉重的核心暴露在外。

这些被称为沃尔夫-拉叶星在他们的发现者之后，他们注意到这些物体喷出的强大气体流，比来自太阳的恒星风强得多。沃尔夫-拉叶阶段只持续了几千年——在宇宙时间尺度上是眨眼的——然后它们就会猛烈爆炸。

与我们的太阳不同，宇宙中的许多恒星成对存在，称为二进制文件。对于质量最大的恒星尤其如此，例如沃尔夫-雷耶茨。

当来自沃尔夫-拉叶星的猛烈狂风与它们较弱的同伴的风发生碰撞时，它们会相互压缩。在这场风暴的眼中形成了一个密集、凉爽的环境，富含碳的风可以凝结成尘埃。宇宙中最早的碳尘埃——构成我们自己身体的第一种物质——就是这样制造的。

沃尔夫-拉叶的尘埃几乎以一条直线被吹出，恒星的轨道运动将其包裹成螺旋状星云，从上方看，看起来就像洒水器的水一样。

我们预计 Apep 看起来像这些优雅的风车星云之一，发现作者：我们的同事和合著者彼得·塔希尔.令我们惊讶的是，它没有。

平等的对手

新图像是使用JWST的红外热像仪，就像热像仪由猎人或军队使用。它表示热材料为蓝色，冷材料表示绿色到红色。

事实证明，阿佩普不仅仅是一颗强大的恒星轰炸了一个较弱的同伴，而是二沃尔夫-拉叶主演。对手的风力几乎相等，尘埃散布得非常宽球果并包裹成风袜形状。

当我们最初描述 Apep 于 2018 年，我们注意到第三颗更远的恒星，推测它是否也是系统的一部分，或者沿视线偶然闯入者。

尘埃的移动速度似乎比风慢得多，这很难解释。我们认为尘埃可能是从一颗快速旋转的恒星的赤道吹来的缓慢而浓烈的风，这在今天很少见，但在早期宇宙中很常见。

JWST 的新、更详细的数据显示，在旋转的尘埃背景下，还有三个尘埃壳放大得更远，每个都比上一个更冷、更暗，并且间隔完美均匀。

新数据，新知识

JWST 数据现在发表并在两篇论文中进行了解释，其中一篇由加州理工学院天文学家韩一诺领衔，另一个由麦考瑞大学硕士生瑞安·怀特.

韩氏论文揭示了星云的尘埃如何冷却，将背景尘埃与前景恒星联系起来，并表明这些恒星离地球比我们想象的要远。这意味着它们非常明亮，但削弱了我们最初关于慢风和快速自转的说法。

在怀特的论文，他开发了星云形状的快速计算机模型，并用它来非常精确地解码内恒星的轨道。

他还注意到从尘埃壳中取出了一个“咬”，正是第三颗恒星的风将咀嚼它们的地方。这证明 Apep 一家不仅仅是一对双胞胎——他们还有第三个兄弟姐妹。

了解像 Apep 这样的系统可以告诉我们更多关于恒星死亡和碳尘埃起源的信息，但是这些系统还有一种迷人的美感，从它们看似简单的几何形状中浮现出来。

恒星死亡的暴力塑造了对牛顿和阿基米德来说有意义的谜题，解决它们并分享它们是一种科学的乐趣。

本杰明·波普，数学与物理科学学院副教授，麦考瑞大学

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