在宇宙墓地的心脏的死星预测太阳的命运
By Robert
Lea
2023/10/17
Science
& Astronomy
研究人员调查了梅西耶37中的行星状星云，宛如它是一个来确定它的中心白矮星如何死亡的宇宙犯罪现场一样。
开放星团梅西耶37在它的中间有一个宇宙墓地和一颗死星。(Image credit: K. Werner et al.)
天文学家已经首次研究了一颗位于一个类似年龄的恒星体的宇宙墓地心脏中的死去恒星。
恒星残骸是一颗白矮星，位于一朵天文学家叫行星状星云的恒星残骸、气体和尘埃云的中心。它位于开放星团梅西耶37，它距离地球约4500光年。研究这颗白矮星和它的周围环境不仅可以揭示它如何死亡的，几乎就像检查一个宇宙犯罪现场一样，而且还可以给天文学家一瞥我们自己的太阳系在大约50亿年后看起来像的样子。
这是因为当太阳耗尽它的内在核聚变过程的燃料时，它将膨胀成一颗红巨星。然后，它吹膨起外层吞噬包括地球在内的内行星。然后，随它的恒星物质外壳扩散出去并冷却，太阳将变成一个行星状星云------令人困惑的是与行星没有什么要做的------
它的核心变成一颗褪色的白矮星。
蝴蝶形的梅西耶37是一个开放的星团，内部的恒星被认为已经被从大约同一时间同一巨大、密集的气体和尘埃云诞生。这意味着，通过研究在这个星团中的一颗死星，科学家们能获得一个同龄（但质量不同）的恒星如何进化和死亡的更好图片。
以这种方式，开放星团为来测试恒星演化的理论的完美宇宙实验室服务。
大质量恒星活得快死得早
到目前为止，天文学家已经只发现了三个包含行星状星云的开放星团，而埋在这些恒星墓地心脏的白矮星从未被研究过。在此之前，就是这样。
研究小组负责人兼蒂宾根大学教授克劳斯·维尔纳（Klaus Werner）在一份声明中说，“在一个星团中的恒星都是相同年龄，这对天体物理学这有一个特殊意义，恒星的质量越大，它通过将氢聚变成氦消耗它的核燃料越快。如此它的寿命更短，它更快演化成一颗白矮星度”。
恒星过程的部分还没有被完全理解是恒星在达到它们的白矮星相之前失去质量的速度，一颗恒星的出生质量和死亡质量之间的关系被称为“初始
-
最终质量关系”。
沃纳解释说，"換句話說，一颗白矮星的質量能被直接的联系到来創造它的恆星的質量。像我们太阳这样的恒星到它们已经演化成白矮星刚好损失不到它们一半的质量。质量是太阳八倍的恒星会损失大约80%它们的质量，来自非常年轻的白矮星的数据是特别有价值的，因为这些是行星状星云的中心恒星“。
沃纳补充说，之前没有一颗行星状星云中死亡的中心恒星已经被研究过，因为它们都是非常遥远的，而且作为白矮星也是非常微弱的。该团队通过训练地球上最大的望远镜之一------加那利群岛拉帕尔马岛上的格兰望远镜在梅西耶
37的宇宙墓地上来纠正了这个。
然后，他们评估了白矮星的光输出并确定它目前有约为太阳质量85%的质量。这表明来留下这个恒星残骸的死亡恒星有过相当于太阳质量的2.8倍。按照沃纳，这也意味着这颗恒星在它的一生中失去了它的70%的物质。
在开放星团梅西耶37中的行星状星云及其中心的白矮星的特写。 (Image credit: K. Werner et
al.)
RELATED STORIES:
— Weird
cosmic object identified as the remains of an exploded dead
star
— Hundreds
of supernova remnants remain hidden in our galaxy. These
astronomers want to find them
— 'Ghost
stars' haunt the center of the Milky Way galaxy. Now we know
why
此外，研究小组能够确定在梅西耶37中白矮星的化学成分，发现在它的表面上奇怪地缺乏氢。这表明它过去曾被卷入某种形式的暴力事件，诸如一个短暂的核聚变爆发------某些白矮星当从一个双星伴星剥离物质并将其拉的更近时可能经历的情况。
一个更好地理解初始-最终质量关系对于解码一颗恒星将活多长以及它的最终相是一颗白矮星、一颗中子星还可能的是黑洞是至关重要的。这种关系还能帮助确定是否一颗处于它的垂死挣扎中的恒星会触发一颗超新星，从而将它一生中已经锻造的所有物质扩散进入宇宙。然后，这些物质将变成下一代恒星的构建块。
沃纳总结道，“新一代恒星被从甩的物质形成，富含为核反应的产物的重元素，”。“这就是星系的化学演化------最终是整个宇宙------依赖在上的。
该团队的研究于10月11日发表在《Astronomy &
Astrophysics》杂志上。 .
加载中，请稍候......
加载中…
(2023-10-17 09:06:48)