对此 ， 关于这些结构起源引发了科学界的争论 。 一些科学家提出 ， 轴对称源于红巨星的旋转方式或其磁场的表现 ， 但这两种想法都未能通过一些基本的测试 。 随着恒星变大 ， 旋转和磁场都应该变得更弱 ， 但红巨星的质量损失率却在它们生命的最后加速 。
另一种说法是 ， 大多数行星状星云不是由一颗恒星形成的 ， 而是由一对恒星形成的 —— 悉尼麦考瑞大学的天文学家奥苏拉·德马尔科（Orsola De Marco）将其命名为“双星假说” 。 在这种情况下 ， 第二颗恒星要比红巨星小得多 ， 亮度要低几千倍 ， 可能就像木星离太阳那么远 。 这将允许它在足够远的距离内破坏这颗红巨星 ， 而不会被吞噬 。 （其他的可能性也存在 ， 比如“俯冲轰炸轨道” ， 在这个轨道上 ， 第二颗恒星每隔几百年就会接近这颗红巨星 ， 从它身上剥落一层 。 ）
双星假说很好地解释了一颗垂死恒星变形的第一阶段 。 当伴星将尘埃和气体从主恒星剥离时 ， 它们不会立即被吸入伴星 ， 而是在伴星的轨道面上形成一个旋转的物质盘 ， 称为吸积盘 。 这个吸积盘就好像是“制陶轮” 。 如果圆盘有磁场 ， 它将推动任何带电气体离开圆盘平面 ， 并朝向旋转轴 。 但即使没有磁场 ， 圆盘内的物质也会阻碍轨道平面内气体向外流动 ， 因此气体会呈双叶状结构 ， 以更快的速度向两极流动 。 这正是哈勃望远镜在行星状星云的图像中看到的 。 天文学家奥苏拉·德马尔科表示：“当伴星理论能很好地解释时 ， 为什么还要寻找一个非常复杂的解释呢？”
上图：左图 ， 双喷流星云 ， 距地球 2400 光年 ， 位于蛇夫座 ， 呈现沙漏形状 ， 两股快速移动的气体喷流向极地流动 。这种气体可能是大约 1200 年前由中央恒星喷出的 。右图 ， 距离地球 3300 光年的猫眼星云 ， 位于天龙座 ， 呈现出 11 个同心尘埃环 ， 天文学家估计它们每隔 1500 年就会释放一次 。复杂的内部结构形成的过程仍然是任何人的猜测 。
然而 ， 一些天文学家并不认同无法探测到伴星的观点 。 比利时鲁汶大学的天文学家琳恩·迪森（Leen Decin）表示 ， 就在2020年 ， 一位著名的天体物理学家告诉她 ， “琳恩 ， 一切看起来都很奇妙 ， 观测是如此令人着迷 ， 目前最先进的模型似乎很好地解释了数据 ， 但最终 ， 我们难道不应该只相信我们实际看到的吗？”
但在过去的10到15年里 ， 这种趋势稳步逆转 。 新的和创新的望远镜已经揭示 ， 一些红巨星在变成行星状星云之前 ， 被螺旋结构和吸积盘包围着 —— 如果有第二颗恒星从红巨星上吸走物质 ， 就会像预期的那样 。 在一些情况下 ， 天文学家甚至可能已经发现了伴星本身 。
琳恩·迪森和她的同事们特别依赖于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA） ， 该阵列于2011年上线 。 ALMA 由66个射电望远镜组成 ， 它们一起工作 ， 产生天文物体的图像 。 琳恩·迪森说：“如果你想了解动力学和速度 ， 它给了我们很高的空间和光谱分辨率 ， 这是很重要的 。 ”对于科学家绘制恒星风和吸积盘的地图来说 ， 速度是一个重要的问题 。
ALMA 已经在十多颗红巨星周围发现了螺旋状或弧形结构 ， 几乎可以肯定 ， 这是一种迹象 ， 表明物质正在从红巨星脱落 ， 并以螺旋状的方式靠近它的伴星 。 这些螺旋与计算机模拟结果非常接近 ， 无法用旧的恒星风模型来解释 。 琳恩·迪森在2020年的《科学》杂志上报告了最初的发现 ， 并在次年的《天文学和天体物理学年度评论》上进一步阐述了这些发现 。
此外 ， 琳恩·迪森的团队可能已经在 ALMA 图像中发现了两颗红巨星之前无法探测到的同伴 ， 即“p1 Gruis”和“L2 Puppis” 。 为了确定这一点 ， 她需要在一段时间内监测它们 ， 看看新探测到的物体是否在围绕主星运动 。 琳恩·迪森说：“如果它们动了 ， 就肯定有同伴 。 ”也许这一发现会说服最后的怀疑论者 。
就像犯罪现场调查人员一样 ， 天文学家现在掌握了行星状星云形成之前和之后的快照 。 他们唯一缺少的就是对这一事件本身的“监控录像” 。 天文学家有希望捕捉到一颗正在变成行星状星云的红巨星吗？
到目前为止 ， 计算机模型是“观察”这个长达数百年的过程自始至终展开的唯一途径 。 它们帮助天文学家了解了一个戏剧性的场景 ， 在这个场景中 ， 伴星在长时间的轨道运行后 ， 由于潮汐力量而失去了距离 ， 坠入了主星 。 亚当·弗兰克说 ， 当它盘旋向这颗红巨星的核心时 ， 它会释放出“数量惊人的引力能量” 。 计算机模型显示 ， 这极大地加速了恒星释放外层的过程 ， 只需一到十年 。 如果这是正确的 ， 如果天文学家知道往哪里看 ， 他们就可以实时见证恒星的死亡和行星状星云的诞生 。
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