有火却没有硫磺：从太空消失的硫磺去哪儿了？

显示按大小排列的22 个行星状星云的插图。 （图片来源：uux.cn/ESA/Hubble 和NASA、欧洲南方天文台、NOAO/AURA/美国国家科学基金会，通讯作者和Ivan Bokic、David Furrow 及其作者的想法。）

美国太空网的罗伯特·E·李表示，天文学家已经解开了为什么这颗死亡恒星的死亡盾似乎缺乏硫的谜团，这种元素曾经被称为“硫磺”，与圣经中的“火”一词有关。它会起作用的。 “硫”。根据理论，宇宙中的恒星碎片中应该存在大量的硫。

那么硫磺去哪儿了呢？

香港大学(HKU) 太空研究中心(LSR) 的天体物理学家发现了为什么这些气体和尘埃碎片或“行星状星云”区域似乎没有预期的硫含量。行星状星云存在于恒星周围，这些恒星已经耗尽了核燃料供应并变成了致密的恒星尸体，称为白矮星。

研究小组表示，虽然预期的硫含量实际上根本不存在，但他们使用了合适的魔鬼技巧，因为在地球上以固体形式开采它的人们都知道这种元素是“魔鬼的黄金”。这意味着硫可以隐藏在众目睽睽之下。

行星状星云有各种形状和颜色，令专业和业余天文学家着迷。这个星云提供了恒星死亡的简短“快照”，为了解恒星最终氢燃烧“主序列”的存在提供了一个重要的窗口，从而促进了对其化学成分的详细研究。

硫磺史上最好的把戏

尽管它们的名字有点令人困惑，但行星状星云实际上与行星无关。与原行星盘或围绕年轻恒星飞行并坍缩成出生行星的物质盘不同，行星状星云出现在恒星生命的另一边。

当一颗恒星耗尽其核心发生核聚变过程所需的燃料供应时，向外推动和保护每个核心免受每个恒星自身引力的巨大内部拉力影响的能量也会停止。

平衡恒星和坍缩恒星之间长达十亿年的拉锯战以—— 的引力明显获胜而告终。然后，当恒星的核心塌缩时，核聚变仍然发生在恒星炽热的外壳中，导致恒星膨胀。

这最初将恒星变成红巨星。

太阳将在大约50 亿年的时间内经历这一过程，膨胀并吞没其内行星，包括地球。但是，虽然红巨星阶段对于围绕垂死恒星运行的行星来说可能是灾难性的、不可逆转的变化，但它的寿命相对较短。当恒星的外层冷却并进一步分散时，恒星烧焦的核心被留下，现在是一颗被死亡裹尸布行星状星云包围的白矮星。

然而，行星状星云的寿命也很短，仅在白矮星周围存在数万年。

回到失踪硫之谜，对行星状星云的研究揭示了一种表明缺乏硫的化学成分。然而，这很难解释，因为硫被认为是在较重的恒星中与氧、氖、氩和氯等元素一起产生的。事实上，行星状星云中的硫应该与其他元素成比例。

然而，这还没有被观察到——，特别是在死亡的中等质量恒星周围。

距离水瓶座700 光年的螺旋星云中，一颗白矮星在闪闪发光的气体和尘埃云的中心发出红光。 （图片来源：uux.cn/NASA大学/JPL加州理工学院/亚利桑那大学）

为了解开硫行星状星云之谜，研究小组观测了位于银河系中心的130个行星状星云，这是一个前所未有的数据集，未受到背景噪音或不需要的信息的污染。

该数据集源自甚大望远镜，这是世界上最先进的光学望远镜之一，位于智利阿塔卡马沙漠的帕拉纳尔天文台。

化学元素吸收并发射特定波长的光。这意味着当光穿过气体和尘埃云时，其中的元素会在光上留下指纹或“光谱”，从而产生了一种称为光谱学的研究方法。研究小组发现，数据中缺乏硫只是行星状星云发出的光数据质量低造成的。

利用大量高信噪比的行星状星云样本，研究人员首次发现硫与其他元素之间存在强烈的“同步”行为，之前的异常现象实际上已经消失。

研究团队认为，这些结果证明了高质量数据对于解决科学谜团有多么重要。

该团队的研究成果于今年一月发表在《Asphysical Journal》《快报》 上。