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大多数恒星都有一颗伴星 吞噬对方会产生深远的影响
据cnBeta:与我们的太阳不同,大多数恒星都有一颗伴星。
有时,两颗恒星如此接近,以至于其中一颗吞噬了另一颗--产生了深远的影响。
当查尔姆斯理工大学科学家领导的一个天文学家小组使用ALMA望远镜研究15颗不寻常的恒星时,他们惊讶地发现它们最近都经历了这个阶段。
这一发现有望对天空中最引人注目的现象--以及对恒星中的生命、死亡和重生--有新的认识。
利用位于智利的巨大的ALMA望远镜,查尔姆斯理工大学领导的科学家团队研究了我们银河系中的15颗不寻常的恒星,其中最近的一颗恒星距离地球有5000光年。
他们的测量结果显示,所有的恒星都是双星系统,而且最近都经历了一个罕见的阶段,这个阶段鲜为人知,但被认为会导致许多其他天文现象。
他们的结果本周发表在科学杂志《自然天文学》上。
通过将ALMA的天线指向每颗恒星,并测量靠近每颗恒星的不同分子的光线,研究人员希望能找到关于它们背景的线索。
绰号为 “water fountains” 的这些恒星之所以被天文学家所熟知,是因为有来自水分子的强烈光线--由异常密集和快速移动的气体产生。
ALMA位于智利海拔5000米的地方,对波长在一毫米左右的光敏感(肉眼不可见),但对于透过银河系的星际尘埃云层看向被尘埃笼罩的恒星来说是理想的。
“我们对这些恒星格外好奇,因为它们似乎在向太空吹出大量的尘埃和气体,有些是以喷射的形式,速度高达每小时180万公里。
”新研究的第一作者Theo Khouri说:“我们以为我们可能会发现关于这些喷流是如何产生的线索,但我们发现的却远远不止这些。
”
恒星的总质量最多损失一半
科学家们用望远镜测量了恒星光线中的一氧化碳分子的特征,并比较了来自碳和氧的不同原子(同位素)的信号。
与它的“姐妹”分子二氧化碳不同,一氧化碳在太空中相对容易发现,而且是天文学家最喜欢的工具。
“由于ALMA的精致灵敏度,我们能够探测到这些恒星喷出的气体中几种不同分子的非常微弱的信号。
当我们仔细观察这些数据时,我们看到了我们真的没有想到会看到的细节,”Theo Khouri说。
观察结果证实,这些恒星都被吹走了它们的外层。
但是分子中不同氧原子的比例表明,这些恒星在另一个方面并不像它们看起来那么极端,团队成员、查尔姆斯理工大学的天文学家Wouter Vlemmings解释说:“我们意识到,这些恒星在开始它们的生活时,质量与太阳相同,或者只多几倍。
现在,我们的测量结果显示,仅仅在过去的几百年里,它们已经抛出了其总质量的50%。
在它们身上一定发生了非常戏剧性的事情。
”
为什么这么小的恒星会如此迅速地失去这么多质量?科学家们总结说,菜叶说说,这些证据都指向一个解释。
这些都是双星系统,而且它们都刚刚经历了一个阶段,在这个阶段中,两颗恒星共享同一个大气层--一颗恒星完全被另一颗恒星所吞噬。
“在这个阶段,两颗恒星以一种蚕茧的形式一起运行。
这个阶段,我们称之为‘共同包裹’阶段,真的很短暂,只持续了几百年。
”团队成员Daniel Tafoya说:“从天文学的角度来看,它在一眨眼间就结束了。
”
双星系统中的大多数恒星只是围绕一个共同的质量中心运行。
然而,这些恒星共享相同的大气层。
对一颗恒星来说,这可能是一次改变生命的经历,甚至可能导致恒星完全合并。
通往未来的线索
科学家们认为,这种阶段可以导致一些天空中最壮观的现象。
Theo Khouri解释说,了解它是如何发生的,可以帮助回答天文学家关于恒星如何生存和死亡的一些最大问题。
“发生了什么,导致超新星爆炸?黑洞是如何接近到碰撞的?是什么造就了我们称之为行星状星云的美丽而对称的天体?天文学家多年来一直怀疑,公共包层是类似这些问题的答案的一部分。
现在我们有了研究这个重要但神秘的阶段的新方法,”他说。
了解公共包层阶段也将帮助科学家研究在非常遥远的未来会发生什么,届时太阳也将成为一个更大、更冷的恒星--红巨星--并吞噬最内部的行星。
“我们的研究将帮助我们了解这可能发生的情况,但它给了我另一个更有希望的观点。
” Daniel Tafoya说:“当这些恒星‘拥抱’时,它们将尘埃和气体送入太空,这些尘埃和气体可以成为未来几代恒星和行星的成分,并随之成为新生命的潜力。
”
该团队计划用ALMA和其他射电望远镜继续监测这15颗恒星。
通过SKA天文台未来的望远镜,他们希望研究这些恒星如何形成它们的喷流并改变它们的周围环境。
他们还希望能找到更多线索。
“实际上,我们认为已知的‘water fountains’可能是我们整个银河系中几乎所有的同类系统。
如果这是真的,那么这些恒星真的是了解两颗恒星在共同生活中可能经历的最奇怪、最美妙和最重要的过程的关键,”Theo Khouri总结道。
天文学家运用一种新型空间考古学技术,通过分析星系气体中的化学特征,重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。
图片来源:MelissaWeiss/哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹,天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。
这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。
由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队,首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系,以揭示其演化历史。
该方法通过分析空间中遗留的化学特征,重建星系的形成与演化过程。
这项研究成果发表于《自然天文学》杂志,提出了一种强大的新方法,用于重建遥远星系的演化历史。
该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。
这是我们首次在银河系以外的星系中,以如此精细的程度应用化学考古学方法。
论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说,我们希望理解自身起源:银河系是如何形成的?我们今天呼吸的氧气又是如何产生的? 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究,研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据,这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。
他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系,这种朝向使其细节更易于观测。
这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。
年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光,激发周围气体。
这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。
通过分析这些光谱模式,科学家能够研究元素在星系中的分布情况。
天文学家长期以来一直知道,星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素,而外围区域则较少。
这些分布模式受到多种过程的影响,包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动,以及与其他星系过去的相互作用。
螺旋星系NGC1365的六幅视图,源自其光谱测光数据立方体,该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。
最左侧为宽带图像,通过平衡B(蓝)、V(可见光)和R(红)波段的连续谱图像,近似呈现人眼所见的星系外观。
其右侧为窄带图像,从TYPHOON数据立方体中提取,中心波长对准电离氢的Hα谱线。
单个HII区清晰可见,这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量,勾勒出两条宏伟的旋臂结构。
接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线(氮、硫以及三种诊断线的合成图像)为中心的数据切片。
最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。
致谢:B.Madore,卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化,并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对,研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。
这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程,时间跨度从宇宙早期延续至今。
他们的分析表明,该星系的中心区域形成较早,并迅速富集了氧元素。
相比之下,外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。
外侧的旋臂似乎形成时间较晚,很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。
看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近,非常令人兴奋,哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。
这项研究显示,我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。
一种理解星系的新工具 总体而言,研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统,随后通过多次与较小邻近星系的并合,逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。
凯利表示,这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史,从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。
这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。
我认为,这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式,因为该项目中理论研究与观测工作各占一半,二者缺一不可。
唯有理论与观测紧密结合,才能得出这些结论。
这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系,有助于科学家更深入地理解银河系的起源,并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。
所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗?凯利问道,它们的形成过程是否存在差异?它们现在的氧元素分布在哪里?我们的银河系在哪些方面有所不同,或者是否具有独特之处?这些问题正是我们想要解答的。
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来源:Spaceweather 版权:Kevan Hubbard 翻译:AI* *:此为机器(deepseek)翻译且未人工审核,可能有不通顺的地方。
【相关知识】 天文学是一门研究天体和天文现象的自然科学。
它使用数学、物理和化学来解释它们的起源和演化。
天文学的研究对象包括:行星、卫星、恒星、星云、星系和彗星等天体,以及超新星爆炸、伽马射线暴、类星体、耀变体、脉冲星和宇宙微波背景辐射等天文现象。
更通俗地说,天文学研究起源于地球大气层之外的一切事物。
宇宙学是天文学的一个分支,从整体上研究宇宙。
发布时间:2026年03月17日17时55分48秒 -->