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平均1年体积变小1,红巨星喷射细节图像曝光

红巨星喷射细节图像曝光 气体延伸370亿公里

神秘红巨星缩小之谜:平均1年体积变小1%

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图像中央那个很小的圆形直径相当于4.5倍日-地距离,这是参宿四的本体。而那个黑色的圆盘则是人工日冕仪,用以遮挡住恒星明亮的光芒,从而允许我们观察到其周围相对暗弱的冕状结构。

神秘红巨星“参宿四”在15年间体积缩小15%,成为一个天文谜团

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据美国太空网报道,目前,天文学家声称,位于猎户星座的一颗超大质量红巨星在过去15年里体积竟缩小了15%,但天文学家仍无法解释这颗神秘红巨星缩小之谜。

参宿四是夜空中最明亮的恒星之一,现在它正经历生命中最后的时光。

这颗红巨星叫做“参宿四”,天文学家认为它是一颗红巨星,类似的超大质量恒星都接近生命结束时期,这颗红巨星体积已膨胀至最初的100倍,预计它最终以超新星形式爆炸结束生命,或者不产生猛烈爆炸最终崩溃形成黑洞。

北京时间6月28日消息,英国媒体近日公布的一张照片上,显示一颗红巨星正在向周围的空间喷出气体物质,形成一圈类似彩虹一般的绚丽色彩。

参宿四是迄今天文学家在宇宙中观测到的十颗最明亮的恒星之一,它是天文学家所熟悉的天文观测目标,也是天文学家首次观测到的超大质量恒星,现今这颗红巨星是哈勃望远镜可以观测到的清晰圆盘状恒星,而不是一个模糊的光点,这是哈勃望远镜能够拍摄到表面状态的第一颗恒星。

这颗红巨星是参宿四,是猎户座中最显眼的恒星之一。拍摄这张惊人照片的设备是设在智利的欧洲南方天文台甚大望远镜。

目前这项最新研究报告发表在美国加利福尼亚州帕萨迪那市美国天文学学会会议上,据悉,这项最新研究是基于伯克利市红外立体空间干涉仪观测的。1993年,天文学家测量参宿四的直径为5.5个天文单位,1个天文单位相当于地球与太阳之间的距离——1.5亿公里。由于过去15年里,它的直径缩小了15%,这就相当于缩小了金星与太阳之间的距离。

在红外波段,可以看到这颗恒星正在喷出气体物质,这些物质弥散在周遭的空间,形成一种巨大的火焰般的结构。这表明这颗恒星已经走到了生命的尽头。这是人类首次目睹这一过程的细节。

加利福尼亚州大学伯克利分校物理学退休教授查尔斯-汤斯(Charles Townes)说:“观测到这一变化令人非常震惊,我们将在未来几年里继续观测该恒星是否仍在缩小或恢复正常体积。”据悉,汤斯于1964年发明了激光和微波激射器而获得了诺贝尔物理奖。

参宿四是一颗明亮的红色恒星,它构成了猎户座的肩头。事实上它也是夜空中最明亮的恒星之一。但更加特别的是,它也是最为巨大的恒星之一,其直径几乎相当于木星的公转轨道,这相当于地球公转轨道直径的4.5倍。

研究人员称,虽然这颗恒星的体积在缩小,但是在过去15年里它的可见亮度并没有减弱。伯克利分校太空科学实验室物理学家爱德华-威斯诺维(Edward Wishnow)说:“我们并不知道这颗恒星为什么会缩小,考虑到我们对于星系和遥远宇宙的认识,我们只是了解甚少,关于恒星以及红巨星在生命末期所出现的变化,我们掌握得并不多。”

而此次甚大望远镜拍摄到的这种火焰状结构,其尺度更是远远超过了参宿四本身:其从恒星表面向外延伸超过370亿公里,这几乎相当于地球到太阳距离的400倍。

今年7月份,汤斯将迎来94岁生日,他计划继续对参宿四进行观测,希望能够发现该恒星直径变化的模式。他说:“当你更加准确地研究一些事情时,你将获得更多令人惊奇的发现,并能充分地揭示出事物的本质和重要性。”

红巨星是恒星演化历程中最后所要经历的阶段之一。在这一相对短暂的阶段中,恒星的体积会急剧膨胀,并开始以惊人的速率向太空不断抛射物质。

这项最新观测发表在6月1日出版的《天体物理学杂志通讯》(The Astrophysical Journal Letters)上。

红巨星的物质损失过程包括两个阶段。首先是恒星的外表面向外延伸,边界模糊,形成类似火焰般的羽状结构。这些羽状结构是由红巨星大气层内部剧烈的气体起伏翻腾引发的。

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这种气体外层结构在可见光波段无法观测到,因为参宿四本身强烈的光芒会完全掩盖它。

从观测的情况来看,可以注意到这种物质喷射形成的外延结构并不均匀分布,这说明这种红巨星阶段的物质抛射行为并不具备对称性。专家认为这种不均匀的结构和恒星大气内部物质的激烈翻腾情况有关。一般认为,图像中观测到的外延物质成分主要是硅铝质的尘埃气体。

图像中央那个很小的圆形直径相当于4.5倍日-地距离,这是参宿四的本体。

而那个黑色的圆盘则是人工日冕仪,用以遮挡住恒星明亮的光芒,从而允许我们观察到其周围相对暗弱的冕状结构。

此次甚大望远镜进行拍摄时采用了红外滤光镜,其对多种不同波长的辐射敏感。图像中蓝色部分对应较短波长的辐射,而红色对应较长波长的辐射。

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