How big is 沙漏星云?
7.4 billón kilómetros!
沙漏星云，天文学家称之为 MyCn 18，是一团形状像沙漏的发光气体云，由苍蝇座内一颗垂死恒星抛出。它从一端到另一端长约 6.6–8.3 万亿千米，相当于 0.7–0.9 光年，光年是光在一年内传播的距离。这个范围的不确定性来自星云与地球距离的测量误差。
大小
MyCn 18 是一颗行星状星云：一颗类太阳恒星在生命末期抛出外层气体，这些气体围绕着恒星遗留下的小而炽热的核心发光。它的气体形成两个在细窄“腰部”相连的瓣。2014 年的一项研究利用望远镜图像和气体运动的测量数据，构建出这一形状的三维模型。该模型显示，星云从一端到另一端跨越 18 角秒，1 角秒等于 1/3600 度。
在同一模型中，每个瓣最宽处达 8.5 角秒，而腰部只有 1.8 角秒宽。要把这些角度换算成实际长度，需要知道星云的距离，而这个距离很难测定。通常引用的数值——约 8000 光年——来自一种统计方法。后来的研究发现，这种方法给出的距离，对这类形状的星云来说普遍偏小。
2018 年的一项研究综合了两种较新的估算方法，得出的距离约为 1 万光年，误差约 16%。若以 8000 光年计算，沙漏星云的长度约为 6.6 万亿千米；若以 1 万光年计算，则约为 8.3 万亿千米。
大小比较
- 沙漏星云的长度大约是地球到太阳的平均距离的 4.4–5.6 万倍。
- 它的长度大约是四分之三光年。
- 它的长度大约是比邻星至南门二 A 的距离的 4 倍。
- 它狭窄的“腰部”宽度大约是地球到太阳距离的 4400–5600 倍，也大约是海王星轨道宽度的 70–90 倍。
- 如果把沙漏星云缩小到身高 1.7 米的人那么高，地球绕太阳公转的整条轨道就只有 0.06–0.08 毫米宽，比一根人类头发丝的宽度还要窄。
雕刻般的沙漏
在地面拍摄的照片中，MyCn 18 看起来像一对大环，中间夹着一个更小的环。1996 年，哈勃空间望远镜揭示了它真实的形状：一个壁上布满精细“雕刻”纹路的沙漏。研究这些图像的团队将它命名为“雕刻沙漏星云”。在哈勃 1996 年拍摄的图像中，红色代表发光的氮，绿色代表氢，蓝色代表氧。
它是如何形成的
对这一形状的一种解释是：垂死恒星吹出的快速星风，在一团速度较慢、赤道附近比两极附近更致密的气体云内部扩张而成。据一项估算，这个沙漏形气体云大约是在 2700 年前被抛出的。
2018 年，天文学家发现中心恒星有一颗伴星——一颗每 18 天环绕它一周的小型红矮星。这一发现支持了长期以来的一种猜测：沙漏形星云的形成与相互作用的双星系统有关。中心恒星的位置也略微偏离星云的中心，同一项研究暗示，这可能是因为这颗恒星正在太空中移动。
参考资料
- VLT observations of the asymmetric Etched Hourglass Nebula, MyCn 18. Clyne et al., Astronomy & Astrophysics, 2014.
- SALT HRS discovery of the binary nucleus of the Etched Hourglass Nebula MyCn 18. Miszalski et al., Publications of the Astronomical Society of Australia, 2018.
- The Hourglass Nebula. ESA/Hubble, 1996.
- Hubble Finds an Hourglass Nebula around a Dying Star. NASA, 1996.
- Hubble Witnesses the Final Blaze of Glory of Sun-Like Stars. NASA, 1997.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Neptune Fact Sheet. NASA, 2024.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.