##
欧洲南方天文台L.卡尔萨达,知识共享署名协议
宇宙中已知最大的恒星之一近期经历了剧烈的转变,最新研究表明,它可能正临近爆发阶段。
由雅典国家天文台的冈萨洛穆尼奥斯桑切斯领衔开展的一项研究指出,巨型恒星WOHG64已从红超巨星转变为罕见的黄特超巨星,这一转变可能预示着其即将发生超新星爆发。
有证据表明,我们可能正在实时观测到一颗大质量恒星抛射其外层物质、体积收缩并逐渐升温,正迈向其短暂生命的终点。
一颗非常特别的星星
WOHG64最初是在20世纪70年代作为大麦哲伦云中一颗引人关注的恒星被发现的,大麦哲伦云是环绕银河系运行的一个矮星系。
结果发现,这颗恒星不仅光度极高,而且是迄今发现的体积最大的恒星之一:其半径超过太阳的1500倍。
2024年,WOHG64成为首颗被甚大望远镜干涉仪详细拍摄到的银河系外恒星。图像清晰显示其周围包裹着一层尘埃包层,证实这颗中心巨星正因步入演化晚期而持续损失质量。
由欧洲南方天文台甚大望远镜干涉仪(VLTI)上的GRAVITY仪器拍摄的WOHG64图像。 ESOK.Ohnaka等
从特超巨星到特超巨星,体积庞大就是庞大
WOHG64在宇宙的宏大尺度上是一颗年轻的恒星,年龄估计不到500万年。与我们约46亿岁的太阳不同,WOHG64注定会快速燃烧、早早终结。
WOHG64诞生时体积巨大,由一团庞大的气体和尘埃云坍缩形成,直至内部压力使其点燃。与我们的太阳类似,它通过核心的核聚变反应燃烧氢。
之后,它会膨胀并燃烧氦,成为所谓的红超巨星。
并非所有超巨星都会演化为特超巨星。理论认为,特超巨星是在质量极大的恒星迅速经历核聚变演化、由氢燃烧阶段快速过渡到氦燃烧阶段的过程中形成的。
在此演化过程中,这类恒星开始抛射其外层物质,而核心则逐渐向内收缩。当一颗恒星演化为特超巨星时,最终将不可避免地以剧烈的超新星爆发形式结束其生命。
WOHG64观测到的这一变化是由什么引起的?
新研究提出,该超巨星表面的很大一部分物质被抛射离开了恒星。
这可能是由于与伴星的相互作用所致,作者通过分析WOHG64发出的光谱,确认了该伴星的存在。
另一种理论认为:这颗恒星正临近爆发阶段。我们已知如此巨大的恒星最终必将发生超新星爆发,但具体爆发时间往往难以提前精确预测。
一种可能的情形是,我们所观测到的这种转变源于超新星爆发前的超强星风阶段。该阶段据推测由恒星核心燃料快速耗尽时产生的强烈内部脉动所引发。
唯有时间才能证明
大多数恒星的寿命长达数千万年,甚至数百亿年。我们能够观测并记录一颗恒星——尤其是银河系外的一颗恒星——如此显著的演化过程,并非理所当然。
如果运气好,我们有生之年或许能目睹WOHG64的爆发——这不仅将呈现一场壮丽的星际奇观,也将助力科学家进一步揭开这颗恒星的奥秘。
相关知识
超巨星是恒星演化晚期的高光度、大体积天体,质量通常为太阳的10倍以上,半径可达太阳的数百至千倍。它们表面温度差异较大,可分为蓝超巨星、红超巨星等类型。因核燃料快速消耗,寿命较短,最终可能以超新星爆发结束生命,遗留中子星或黑洞。参宿四、心宿二等是著名红超巨星代表。
这类恒星体积庞大,半径可达到太阳的数百至数千倍。例如红超巨星参宿四的直径约为太阳的900倍,若将其置于太阳系中心,其表面将延伸至木星轨道附近。
超巨星的寿命相对较短,仅数百万年至数千万年,因其核聚变反应剧烈,燃料消耗迅速。它们通过氢、氦直至更重元素的逐层聚变维持发光发热,最终走向剧烈爆发。
根据表面温度与光谱特征,超巨星可分为蓝超巨星、黄超巨星和红超巨星等类型。蓝超巨星温度高、呈蓝色;红超巨星则冷却膨胀,表面温度较低,呈现明显的红色调。
它们是宇宙中重元素的重要制造者与播撒者。在生命末期发生的超新星爆发过程中,会将碳、氧、硅、铁乃至金、铀等重元素抛射到星际空间,为新一代恒星与行星系统的形成提供原料。
部分超巨星处于不稳定的脉动或质量损失状态,会以强烈星风形式持续抛出外层物质,形成复杂的气体壳层与红外辐射特征。这类现象为研究恒星晚期演化提供了关键观测线索。
BY: Sara Webb
FY: AI
如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除
转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处