跨越2480亿英里 令人惊叹的哈勃延时摄影捕捉到一颗恒星的剧烈爆发

美国宇航局的哈勃太空望远镜拍摄到了银河系中一颗最活跃恒星的生动特写，它在恒星之间编织出一个巨大的螺旋图案。这个被称为宝瓶座R的双星系统距离地球约 700 光年，它经历了剧烈的爆发，喷射出巨大的发光气体丝。 这些扭曲的恒星物质外流使该区域就像一个失控的草坪洒水器。 这种戏剧性的多彩展示说明了宇宙是如何重新分配恒星深处的核能产物，并将其喷射回太空的。

这幅美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的照片显示的是双星系统 R Aquarii。 图片来源：NASA、ESA、Matthias Stute、Margarita Karovska、Davide De Martin（ESA/哈勃）、Mahdi Zamani（ESA/哈勃）

宝瓶座R星距离地球约700光年，是目前已知距离地球最近的恒星之一，会发生大规模的剧烈爆发，向周围空间喷出大量经过处理的核物质。 宝瓶座 R 星属于共生类，目前已知的变星有 150 颗。 共生分类的名称来源于生物学中的"共生"一词，即两种不同类型的生物共存。 在天文学中，共生系统由两颗类型迥异的恒星组成：一颗冷红巨星和一颗小白矮星伴星（一颗被烧毁的热恒星）。 它们嵌在红巨星逸出的气体产生的发光星云中。

1939年，埃德温-哈勃首次探测到这个星云的膨胀。 20 世纪 70 年代，天文学家发现了物质流向相反方向的喷流--就像一个草坪喷头。 天文学家现在知道，水瓶座实际上经历了一系列剧烈的爆发--最近一次爆发可能发生在 20 世纪 70 年代末。 当矮星摇摆着靠近红巨星主星，抽走氢气，然后矮星表面发生自发热核爆炸时，就会发生这种情况。 自 1990 年以来，哈勃太空望远镜一直在对宝瓶座 R 星进行观测，其最新图像显示，五颜六色的扭曲细丝从这对不寻常的恒星组合中延伸出来，远远望去，就像孩子们的 Spirograph 玩具画出的图案。

这段视频展示了宝瓶座 R 星从 2014 年到 2023 年的五幅图像。 这些画面显示，由于红巨星的强烈脉动，中央双星的亮度随着时间的推移而变化。 中央结构由于与双星先前喷射出的物质相互作用而向外螺旋上升。 这段延时摄影凸显了哈勃高分辨率光学观测在不断变化的宇宙中的价值，也就是所谓的时域天文学。 图片来源：美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）、马蒂亚斯-斯图特（Matthias Stute）、玛格丽塔-卡罗夫斯卡（Margarita Karovska）、达维德-德-马丁（Davide De Martin）、马赫迪-扎马尼（Mahdi Zamani）、N-巴特曼（N. Bartmann）（ESA/哈勃望远镜）

宝瓶座 R 属于双星中的一类，被称为共生星。 主星是一颗老化的红巨星，它的伴星是一颗被称为白矮星的紧凑型烧毁恒星。 这颗红巨星主星被归类为米拉变星，比太阳大 400 多倍。 在大约 390 天的时间里，这颗臃肿的怪物恒星会发生脉动、温度变化，亮度也会变化 750 倍。 在最高亮度时，这颗恒星的亮度几乎是太阳亮度的 5000 倍。

当白矮星在其 44 年的轨道周期中摆动到离红巨星最近的位置时，它会在引力作用下抽走氢气。 这些物质积聚在矮星表面，直到发生自发核聚变，使矮星表面像一颗巨大的氢弹一样爆炸。 爆发之后，燃料循环再次开始。

这段视频展示了宝瓶座 R 双星从 2014 年到 2023 年的五幅图像，这是一颗共生双星，距离地球约 700 光年，位于宝瓶座。 这些画面显示，由于红巨星的强烈脉动，中央双星的亮度随着时间的推移而变化。 还可以看到中央结构由于与双星先前喷射出的物质相互作用而向外螺旋上升。 资料来源：NASA、ESA、Matthias Stute、Margarita Karovska、Davide De Martin、Mahdi Zamani、N. Bartmann（ESA/哈勃望远镜）

当 等离子体以流线型形式出现时，这种爆发喷射出的喷泉状细丝从核心喷射而出，形成怪异的环状和轨迹。 等离子体被爆炸的力量扭曲，并被强磁场向上和向外引导。 流出的等离子体似乎向后弯曲，形成螺旋状。 等离子体以每小时 100 多万英里的速度射入太空，速度之快足以在 15 分钟内从地球飞到月球！ 这些细丝在可见光下闪闪发光，因为它们被来自恒星二人组的剧烈辐射激发了能量。

哈勃第一次观测到这颗恒星是在1990年。 R Aquarii 被分解成两颗非常明亮的恒星，相距约 16 亿英里。 现在，欧空局/哈勃团队通过从 2014 年到 2023 年的观测，对宝瓶座 R 星的动态行为进行了独特的延时拍摄。 通过这五幅图像，我们可以看到这颗双星及其周围星云快速而剧烈的演变过程。 由于红巨星的强烈脉动，双星时暗时亮。

即使从天文学的角度来看，这次事件的规模也是非同寻常的。 太空爆炸的物质可以追溯到距离恒星至少 2480 亿英里的地方，也就是太阳系直径的 24 倍。 哈勃望远镜拍摄的这些图像和其他图像有望彻底改变我们对像宝瓶座 R 这样独特的恒星"火山"的看法。

哈勃太空望远镜已经运行了 30 多年，不断取得突破性发现，加深了我们对宇宙的了解。 哈勃是美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）的合作项目。 美国国家航空航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责监督望远镜及其任务运行，科罗拉多州丹佛的洛克希德-马丁航天公司为其提供支持。 位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所为美国宇航局管理哈勃望远镜的科学运行，并由天文学研究大学协会负责运营。

编译自/SciTechDaily