与太阳不同,宇宙中多数体积最大的恒星并非独自形成,而是与另一颗恒星一起诞生,构成所谓的双星系统,并在引力作用下长期相伴。不过,再稳固的“结合”也并非永恒,无论是在地球上还是在太空中。
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科学家如今首次发现证据表明,双星系统中的两颗大质量恒星都在相对较短的时间内耗尽燃料并发生剧烈爆炸,各自留下了一团发光气体云,也就是星云。这类恒星爆炸被称为超新星。
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这两团星云中的一团,是银河系中最知名的星云之一——水母星云。它因外形略似这种带触手的海洋生物而得名。研究人员在美国国家航空航天局费米伽马射线太空望远镜超过16年的观测数据引导下,发现了附近另一团星云的证据。这一发现帮助人们重新理解水母星云,将其置于一场“双重灾变”的背景中。
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研究人员认为,水母星云的正式编号为IC 443,它形成于一颗质量约为太阳15至25倍的恒星在生命末期爆炸之后——这样的大质量恒星核聚变速率极快,寿命仅有数百万年,一旦核心铁元素积累到临界质量,引力坍缩便会在数秒内触发一场释放出数亿倍太阳亮度的爆炸,将恒星外层物质抛向太空。
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另一团星云的正式编号为G189.6+3.3,研究人员认为它来自这颗恒星的双星伴星爆炸,而这颗伴星的质量至少是太阳的20倍——略大于前者,意味着它的演化速度可能更快。这表明两颗恒星虽然质量相差不大,但恒星内部核反应的速率差异足以让爆炸时间出现先后之分,最终在相对短暂的窗口内先后爆发。
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这两颗恒星在其生命周期中,亮度都至少达到太阳的数万倍——这意味着它们每秒钟释放的能量相当于太阳数万天的总和,其核心温度极高、核反应速率极快。爆炸之后,它们都可能坍缩成致密的恒星遗骸,即中子星——这是一种直径仅约二十公里、质量却超过太阳的极端致密天体,它的密度相当于将整个地球压缩到一座城市的大小。两颗恒星在爆发后将残骸推向太空,而它们自身则进入以中子星形态存在的漫长冷却期,不再发出恒星级别的光芒。
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这两团星云都位于双子座方向,距离地球约6000光年。1光年是光在1年中传播的距离,约为9.5万亿公里。这项发现可能有助于加深对由大质量恒星组成的双星系统的认识。
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