星星也打嗝？

周一 · 知古通今|周二 · 牧夫专栏

周三 · 太空探索|周四 · 观测指南

周五 · 深空探测|周六 · 茶余星话|周日 · 视频天象

翻译：贺玉影

校对：牧夫校对组

编排：陶邦惠

后台：朱宸宇

https://www.universetoday.com/170240/even-stars-can-get-the-hiccups/

恒星有着各种大小和温度。许多大质量恒星已接近生命的终点，在未来几百万年中的某个时刻，它们将会发生超新星爆炸。观测超新星的早期阶段有些困难，因为我们无法确定它们什么时候会炸。要是能缩小一下搜索的时间范围就好了，那我们还能找得容易一点。有个理论是这样讲的：大质量恒星会“打嗝”，就是说，它们的核会迅速膨胀和收缩。这叫做“脉动对不稳定性”（pulsational pair-instability）。现在，天文学家终于在现实中观测到打嗝的恒星！

超新星标志着一颗大质量恒星生命的终结。这一事件是宇宙中能量最强的流程之一，会释放出巨大的能量。超新星有两种，第一种发生在双星系统中，第二种发生在恒星生命的末期。质量在太阳8倍以上的恒星，会耗尽核燃料，突然之间，核聚变所产生的向外的压力会停止。内核在引力作用下坍塌，引起剧烈爆炸，将恒星的外层抛出。

惠普尔天文台的48英寸望远镜在2023年6月捕捉到了这张风车星系的可见光图像。超新星2023ixf的位置如黄色圆圈所示。天文台位于美国亚利桑那州的霍普金斯山上，由哈佛天体物理学中心和史密森尼天文台负责运行。平松等，2023/塞巴斯蒂安·戈麦斯（STScI）

这个过程是生命进化过程中必不可少的一步，因为形成生命所需的所有重元素都是在大质量恒星内部合成的，是超新星将它们释放出来并散播于宇宙。接下来根据前身星的质量，要么成为中子星，要么成为黑洞。

但，在恒星变成超新星之前，有那么一个时间段，是一个理论上的阶段，在这个阶段，恒星会经历前文所描述的“打嗝”。直到现在，这还只是一种理论。这种现象可能比超新星还要少，而且只发生在质量为太阳60-150倍的超大型恒星上。

来自欧洲南方天文台（ESO）帕拉纳尔天文台 VLT 巡天望远镜（VST）的新照片，展示了引人注目的超级星团维斯特卢1（Westerlund 1）。这个异常明亮的星团距离地球约16000光年，位于天坛座。它包含了数百颗质量非常大、亮度非常高的恒星，所有这些恒星的年龄都只有几百万年——以恒星的标准来看，它们还是宝宝。但，我们对这个星团的观测受到了气体和尘埃的阻碍，它们阻止了星团中大部分恒星发出的可见光到达地球。现在，天文学家们通过对南部天空进行新的观测，在研究维斯特卢1号的图像时，在这个星团中发现了一些意想不到的东西。

在其中一颗恒星——红超巨星、可能的已知最大的恒星W26周围，他们发现了发光的氢气云，在上图中显示为绿色。围绕大质量恒星的这种发光云非常罕见，而围绕红超巨星的这种发光云就更罕见了——这是首次在这种恒星周围发现离子化星云。

W26本身太冷了，不足以让气体发光；天文学家推测，电离辐射的来源可能是星团中其他地方的蓝巨星，也可能是一颗更暗但温度更高的W26伴星。

W26最终会发生超新星爆炸。围绕它的星云与围绕SN1987A的星云非常相似，SN1987A是1987年一次超新星的遗迹。它是自1604年以来观测到的距离地球最近的超新星，因此，它是天文学家观察这类爆炸的特征的难得机会。

研究像W26周围的这个新星云这样的天体，将有助于天文学家了解这些大质量恒星周围的质量损失过程，这一过程最终会引发它们爆炸性的结局。

研究小组在《天体物理学报》上发表了观测细节，并描述了被称为 “脉动对不稳定性”（简称PPI）的过程。在大质量恒星中，核提升到很高的温度，快速连续收缩和延展。可能在它生命的最后几年、或几天内发生，这一时间尺度现在还不明确。核的每次脉动都会喷掉一层物质壳，使恒星的质量慢慢降低。有时，喷出的物质壳会与其他壳相撞，产生剧烈的能量爆发，即打嗝现象，应该可以被观测到的。

它们是很难探测到，因为它们很罕见、“打嗝”的动作又相对微弱，但！2020年12月，研究小组在一个名为NGC2981的星系中探测到了一颗超新星SN2020acct。按照预期，它发的光渐渐变暗。两个月后，他们又探测到了来自该星系同一区域的光线，这很怪，因为II型超新星重复出现是相当异常的。

进一步的研究表明，研究小组所认为的那次超新星其实是恒星附近缓慢移动的物质壳碰撞所产生的光。那不是一颗超新星。原来，第二次辐射爆发才是超新星，第一次辐射爆发是首次观测到的恒星“打嗝”！

责任编辑：郭皓存

牧夫新媒体编辑部

『天文湿刻』 牧夫出品

微信公众号：astronomycn

韦布拍摄的独特的旋涡星系M66

图片来源：NASA、ESA、CSA、JWST

谢谢阅读