这颗恒星在死亡时正在排出六个奇怪的宇宙“烟雾”环


这颗恒星在死亡时正在排出六个奇怪的宇宙“烟雾”环

我们太阳的日子屈指可数。在大约 50 亿年的时间里,太阳将膨胀成一颗红巨星,在稳定下来成为一颗白矮星之前,它会脱离其外层。

这是大多数类太阳恒星不可避免的命运,这个过程是众所周知的。但正如最近的一项研究表明,关于垂死的太阳,我们仍然需要了解一些事情。

最近的这项研究着眼于一颗被简称为 V Hydrae 或 V Hya 的恒星。它是一颗距离地球约 1,300 光年的红巨星,质量与太阳大致相同。这就是太阳在几十亿年后的样子。

然而,有几件事使它与我们的家乡明星不同。

一方面,它有一颗伴星。这颗伴星太微弱了,我们无法看到,但根据 V Hya 的运动,我们知道它很可能是一颗每 8.5 年绕 V Hya 运行一次的红矮星。

另一方面,V Hya 似乎正在以一种不寻常的方式死去。

在目前的状态下,V Hya 被归类为 Mira 变星。它的亮度每 530 天变化约 1-2 等,无论是给予还是接受。这是垂死的红巨星的典型特征。当它们融合核心中较重的元素试图生存时,红巨星经常进入一个由核心加热和冷却驱动的振荡时期。

更不寻常的是它也是一颗碳星。这意味着在其核心融合的碳已被疏通到恒星的大气中。因此,当天文学家查看 V Hya 的光谱时,他们会看到强烈的碳存在。

基本上,这颗星的气氛非常“乌黑”。

这颗恒星在死亡时正在排出六个奇怪的宇宙“烟雾”环

(ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))

上图: 此处显示的复合材料中,这些外流环和第六环的扩散弧结构在 12CO 碳同位素发射线中适度可见,并且在 13CO 碳同位素视图中变得清晰。

这两个特征相结合,使 V Hya 成为无症状巨星或 AGB。大约 90% 的类太阳恒星将在其生命的尽头进入 AGB 期。

天文学家普遍认为 AGB 时代是恒星逐渐死亡的过程,恒星的外层在大约 10 万年的时间里被剥离。之后,剩余的核心坍缩成一颗白矮星。但 V Hya 表明这部分或有时是不正确的。

如果 AGB 逐渐脱离其外层,那么我们预计会看到一个不断扩大的星云,称为 [行星状星云](/post/cold-embers/),围绕着大多数白矮星。我们确实看到许多行星状星云是类太阳恒星的残余。

但阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的观测表明,长蛇座 V 并没有制造这样的星云。

相反,它一直在摆脱富含碳的厚环。在大约 2100 年的时间里,这颗恒星已经喷射了六个环。

该团队还观察到从恒星喷射出的垂直于环的气体射流。这表明 V Hya 每隔几百年就会经历一个异常活跃的时期,这与常见的 AGB 模型非常不同。

与完整的 AGB 时期相比,这段活跃的爆发期很可能是短暂的,因此天文学家有幸在这个阶段捕捉到一颗垂死的恒星。目前尚不清楚大多数 AGB 恒星是否经历过这样的活跃期,或者 V Hya 是否特别不寻常。

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页面更新:2024-04-29

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