紅巨星的歸屬,恒星進化的歷程,這幅圖能告訴我們什么?
暴怒的紅巨星,死亡造就的美麗,恒星間的互相吞噬
當一顆垂死的恒星膨脹成紅巨星時,它吞噬了另一顆質(zhì)量較低的恒星。后者開始朝著紅巨星旋轉(zhuǎn),導致其過早地甩出外層物質(zhì),并使其演化停滯。垂死的恒星膨脹,向周圍空間噴涌物質(zhì)。它較小的伴星恰好在其周圍空間。當紅巨星的外層吞沒了較小的恒星時,它過早爆發(fā),爆炸性地噴出了氣體層,目前正處于裸露核的暴露過程中。
我們可以通過照片親眼看到這兩顆恒星之間的戲劇性相遇,它們之后將以最壯觀的方式將殘骸散落在太空的小角落。
這張照片描述的事情是這樣的:當一顆垂死的恒星膨脹成紅巨星時,它吞沒了另一顆質(zhì)量更低的恒星。后者開始向紅巨星螺旋前進,導致它過早地脫離外層,并使其的恒星進化歷程終止。
然后?結果呢?結果就是現(xiàn)在,我們利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)的強大功能,困擾天文學家數(shù)十年的復雜氣體云——恒星系統(tǒng)HD 101584的秘密終于真相大白。
與太陽質(zhì)量大致相當?shù)暮阈怯幸粭l我們已經(jīng)知曉的進化路徑。當這些恒星將核心中的所有氫融合成氦時,內(nèi)部的核聚變就會停止,隨后,核心開始收縮。這就將更多的氫帶入核心周圍的區(qū)域,形成氫殼;然后,核聚變再次開始,將氦注入核心。這就是所謂的氫殼燃燒。
圖解:ALMA夜間景象 圖源:wikipedia
在此期間,恒星的外層會膨脹很多。舉太陽為例子,當太陽開始發(fā)生這種情況時,它將擴展到火星軌道之外,隨后演化為紅巨星分支。當恒星內(nèi)部所有的氫被熔化后,就會開始熔化氦。而當核心中的所有氦融合成氧和碳時,核心再次收縮,恒星將會再次開始膨脹。這是所謂的漸近巨星支。
圖解:如果太陽變成了紅巨星 圖源:Wikipedia
1995年的一篇論文將HD 101584描述為“奇特的超級巨星”,這樣描述是因為該恒星位于后漸近巨星分支上。但是根據(jù)ALMA的觀察,在這顆恒星被完全分解成星云之前,它的進化就已經(jīng)在紅巨星支這個地方被終結了。
瑞典查爾莫斯理工大學的天文學家漢斯·奧洛夫松說:“恒星系統(tǒng)HD 101584是特殊的,因為當附近的一顆低質(zhì)量伴星被巨大恒星吞沒時,這種‘死亡過程’提前并且戲劇性地終止了?!薄?/p>
我們再來看一看團隊對恒星間發(fā)生事件的重建,先提個醒,這起事件十分暴力。
垂死的恒星正在做紅巨星支該做的事——向周圍的空間噴射。然而,它較小的伴星恰好就在它的周圍。當紅巨星的外殼擴展到吞沒這顆較小的恒星時,這顆較小的恒星便盤旋著向紅巨星的核心飛去,但是并沒有與紅巨星相撞。
圖解:HD101584周圍的環(huán)境 圖源:Wikipedia
這導致紅巨星徹底狂怒,以至于過早爆發(fā),爆炸性地噴射出氣體層,而且還是它現(xiàn)在正在暴露裸露的核心的過程中。這完全是一場大屠殺——這場大爆發(fā)只留下了一個由恒星內(nèi)臟組成的,由較小的恒星死亡螺旋雕刻而成華麗復雜星云。
天文學家還能夠分辨出從紅巨星兩極射出的兩股噴流。正是這些吹進已經(jīng)噴出氣體和塵埃的噴流,形成了第一幅圖中的氣體環(huán)。
圖解:恒星爆炸產(chǎn)生的噴流 圖源:Wikipedia
盡管這種情況很不尋常,但是它可以幫助天文學家將恒星進化階段之間的點聯(lián)系起來。
瑞典烏普薩拉大學的天文學家索菲亞·拉姆斯特德說:“目前,我們可以描述許多類太陽恒星常見的死亡過程,但我們無法解釋它們發(fā)生的原因或確切方式?!?。
“HD101584給了我們解決這個難題的重要線索,因為它目前正處于更好研究的進化階段之間的短暫過渡階段。”
圖解:恒星死亡后留下的美麗殘骸 圖源:wikipedia
有了HD101584環(huán)境的詳細圖像,我們就可以把目前階段之前的巨星和它即將要成為的恒星殘骸聯(lián)系起來。
BY: someone searching
FY: 請給我來一杯毒酒
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