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红巨星随它即将死亡正在吹奇怪的烟圈

(2022-04-03 12:47:33)
标签:

it

杂谈

红巨星随它即将死亡正在吹奇怪的烟圈

By Elizabeth Howell 

2022/4/3

Science & Astronomy

两架望远镜以前所未有的细节绘制了一颗即将要死的恒星的结构。

Artist's impression of a carbon-rich asymptotic branch star called V. Hydrae.

艺术家的一颗名为九头蛇(V. Hydrae)的富碳渐近分支恒星的印象. (Image credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

一颗处在它存在的最后阶段的红巨星已经首次被发现发射奇怪的烟一样的环。

这颗名为九头蛇(V Hydrae的恒星距离地球约1300光年,是一颗所谓的渐近巨星分支(AGB)恒星。这是一颗已经在坍塌成一颗白矮星之前已经达到了它的存在的红巨星最后阶段的恒星。

因此,观察这些恒星的行为帮助天文学家了解在一颗恒星死亡过程的最后阶段发生什么。

天文学家之前已经知道,这个阶段的恒星从它们的核疏浚出物质并将其驱逐到周围的空间。

正是这种物质的排出,来自加利福尼亚州美国宇航局喷气推进实验室和加利福尼亚大学洛杉矶分校的一组科学家当用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)和哈勃太空望远镜观察九头蛇时观察到了。

他们发现了这颗恒星正在从它的内部脱落六个圆盘和两个沙漏形的物质结构,在这个阶段已知内部将氦聚变成碳。

恒星在它们生命的常规阶段将氢聚变成氦。当氢耗尽的那一刻标志着红巨星阶段的开始,最终看到恒星燃烧氦并产生碳。在AGB阶段,恒星也逐渐的用尽它们的氦储备,这似乎对九头蛇是正在发生的事情。

主要作者美国宇航局喷气推进实验室的天文学家拉夫温德拉撒海在一份声明中说, "我们的研究急剧的证实AGB恒星怎样死亡的传统模型------通过经由一个缓慢的相对稳定的球形风在10万年或更长时间内通过质量甩射------充其量是不完整或者最坏的情况是不正确的"

加州大学洛杉矶分校的合着者和天文学家马克莫里斯在同一份声明中补充道天文学家特别惊讶的是九头蛇正在吹出"烟圈"(尘埃环),而不只是气态大气层。

这一发现对90%的有一个太阳质量(或更大)最终随它们失去了通过核聚变产生能量的能力会成为AGB的恒星有高度相关性。

莫里斯补充道,"恒星演化的最终状态------当恒星经历从红巨星到最终成为白矮星恒星遗迹的转变时------是一个尚未被很好理解的复杂的过程"

"发现这个过程能涉及气体环的甩射,同时的有高速、间歇性物质的射流,这为我们探索恒星怎样死亡带来一个新的和迷人的皱纹"

 红巨星随它即将死亡正在吹奇怪的烟圈

欧洲南方天文台的四个阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)天线凝视着夜空。银河系在左边可见。   (Image credit: ESO/José Francisco Salgado )

两个沙漏一样的云层和一个额外的"喷射状结构"正在以50万英里/小时(每秒240公里)的速度从恒星翘曲开。

沙漏状的云对科学来说并不陌生,因为天文学家之前在恒星脱落的大气层中发现了这种现象,就像在南方蟹状星云中一样。

已知九头蛇大约每8.5年发射一次过热气体或等离子体,科学家们相信它的一些奇怪行为可能已经与一颗伴星有某些关联,然而,伴星的存在没有被证实。

撒海说,"每次我们用新的观察能力观察九头蛇时,它变得越来越像一个马戏团,其特点是有一个甚至更令人印象深刻的壮举,""九头蛇以它的多个环和行为已经给我们留下了深刻的印象,因为我们自己的太阳有一天可能体验一个类似的命运,它让我们非常关注。

基于这项研究的一项研究发表在《天体物理学杂志》上。草稿版本可在预印服务器 arXiv 上找到。


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