大多数行星状星云大致呈圆形，但也有少数呈沙漏状或翅膀状，比如这个恰如其分的名字“蝴蝶星云”。这些形状很可能是由围绕星云“母”星运行的第二颗恒星的引力牵引形成的，导致物质膨胀成一对星云瓣，或“翅膀”。就像膨胀的气球一样，随着时间的推移，翅膀会变大，但不会改变原来的形状。

然而，新的研究表明，蝴蝶星云中有些不对劲。华盛顿大学天文学家领导的一个研究小组比较了哈勃太空望远镜在2009年和2020年拍摄的两次蝴蝶星云的照片，他们发现了翅膀内部物质的巨大变化。正如他们将于1月12日在西雅图举行的美国天文学会第241次会议上报告的那样，强风正在推动星云翅膀内物质的复杂变化。他们想知道，这样的活动是如何从一颗应该是“溅射的、基本上垂死的、没有剩余燃料的恒星”中实现的。

“蝴蝶星云从其中心恒星喷出的质量、速度和复杂性都是极端的，它的温度比太阳高200多倍，但只比地球大一点，”研究小组组长、华盛顿大学天文学名誉教授布鲁斯·巴利克说。爱博网站“多年来，我一直在比较哈勃望远镜拍摄的照片，但我从未见过这样的景象。”

研究小组比较了哈勃望远镜相隔11年拍摄的高质量图像，绘制了星云翅膀内特征的速度和生长模式。大部分的分析是由Lars Borchert完成的，他是丹麦奥胡斯大学的研究生，作为威斯康星大学的本科生参加了这项研究。

Borchert发现了大约6个“喷流”——从大约2300年前开始，到900年前结束——以一系列不对称的流出将物质推出。星云外部部分的物质以每秒500英里的速度快速移动，而靠近隐藏的中心恒星的物质膨胀得慢得多，速度约为其十分之一。喷气机的路径相互交叉，在机翼内形成“凌乱”的结构和生长模式。

根据Balick的说法，星云的多极和快速变化的内部结构不容易用现有的行星状星云如何形成和演化的模型来解释。位于星云中心的恒星被尘埃和碎片所掩盖，它可能与一颗伴星合并，或者从附近的一颗恒星吸取了物质，从而产生了复杂的磁场并产生了喷流。

“在这一点上，这些都只是假设，”Balick说。“这告诉我们的是，当行星状星云形成时，我们并没有完全了解整个形成过程。下一步是使用詹姆斯·韦伯太空望远镜对星云中心进行成像，因为恒星发出的红外光可以穿透尘埃。”

像太阳这样的恒星有一天会膨胀成红巨星，形成行星状星云，将碳和其他相对较重的元素排入星际介质，在遥远的未来形成恒星系统和行星。这项新研究，以及其他对行星状星云的“延时”分析，不仅可以帮助说明未来恒星系统的材料将如何形成，还可以说明数十亿年前我们自己的绿洲的基石是如何产生和聚集的。

“这是一个在我们的宇宙中一遍又一遍地发生的创造故事，”Balick说。“塑造过程为了解恒星活动的历史和影响提供了关键的见解。”

其他团队成员包括罗切斯特理工学院的乔尔·卡斯特纳和罗切斯特大学的亚当·弗兰克。