宇宙中最熾熱熱的恆星

科技 01-25

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這個wolf - rayet的恆星被稱為WR 31a，距離在船底星座大約3萬光年遠。外星雲釋放出氫和氦，而中央恆星燃燒超過10萬K。圖片版權：ESA/Hubble & NASA; Acknowledgement: Judy Schmidt

在天文學中有一個簡單的恆星公式:：增加更多的質量，恆星會變得更明亮、更藍、更熱。

現代摩根－基南（morgan - keenan）光譜分類系統與圖中所示的每個星類的溫度範圍（開爾文）。今天絕大多數(75%)的恆星都是m級恆星，只有1 - 800的恆星足夠大，足以成為超新星。然而就像恆星一樣熱它們並不是整個宇宙中最熱的恆星。圖片版權：Wikimedia Commons user LucasVB, additions by E. Siegel

這種模式從太陽的質量僅僅是太陽的百分之幾到超過200倍的質量。

這顆巨大的恆星形成區域位於富含氣的狼蛛星雲中。人類所知的最大規模的恆星可以在中央星團中找到，右邊是R136a1它的質量是~260倍太陽質量。圖片版權：ESO/P. Crowther/C.J. Evans

但這些恆星所達到的溫度是有限的，即使是最大規模的也是如此。

O級恆星是最熱門的主序恆星但通過將其外層的氫層釋放出來，正如上圖所示，它們可以達到更大的溫度。這裡的星圖是WR 122，是第一個用圓盤找到的wolf - rayet恆星。圖片版權：NASA, ESA, and G. Bacon (STScI); Science Credit: NASA, ESA, and J. Mauerhan

如果想變得更熱，則需要額外的東西：失去氫

位於天鵝座的新月星雲由中央大質量恆星WR 136提供動力，在紅巨星階段被排出的氫氣被中心的熾熱恆星震動成可見氣泡。圖片版權：Wikimedia Commons user Hewholooks

當最大規模的恆星在演化時，它們會通過核心的燃料燃燒，膨脹成一個紅巨星並熔合氦。

在它的一生中一個非常大的恆星的結構，在核心耗盡核燃料的時候達到了一種II型超新星的高潮。如果一顆恆星在它的外部氫包膜上，但是一小部分大質量恆星沒有，就會變成wolf - rayet恆星，這就是核聚變的原理。圖片版權：Nicole Rager Fuller/NSF

通常情況下會變成更重的元素：融合碳、然後氧等等。

wolf - rayet star WR 124和星雲m1 - 67環繞著它，它們的起源都來自於最初的大質量恆星，它的外層被吹掉了。現在的中心恆星比以前更熱了。圖片版權：ESA/Hubble & NASA; Acknowledgement: Judy Schmidt

但在一個特殊的恆星級——沃爾夫- rayet外層的氫層被吹走，只留下較重的元素。

這顆不尋常的熾熱巨大的年輕恆星WR 22在這裡的船底座星雲中呈現出剪影，並顯示出高度的電離重元素，如碳和氮。圖片版權：ESO

在它們的大氣中，碳、氮和氧的電離原子有強烈的倍增，而且這些恆星都是最著名的。

這裡顯示的極度興奮的星雲是由一個雙星系統提供動力的：一顆繞著O星旋轉的wolf - rayet恆星。中央wolf - rayet成員的恆星風在10000000到1000000000倍之間，與我們的太陽風一樣強大，並在12萬度的溫度下發光。綠色超新星遺迹偏離中心是不相關的。圖片版權：ESO

在很大程度上它們的質量只有太陽的10到20倍，它們的燃燒速度達到了20萬K，發出了數十萬倍太陽的光。

在x射線(藍色)、射電(粉紅)和光學(黃色)複合材料中顯示的恆星GK Persei的新星，包含了其光譜中的wolf - rayet元素，這表明它可能有一個wolf - rayet progenitor。圖片版權：X-ray: NASA/CXC/RIKEN/D.Takei et al; Optical: NASA/STScI; Radio: NRAO/VLA

只有很少的部分是肉眼可見的，因為大部分的能量輻射是紫外線，故而不可見。

wolf - rayet star WR 102是已知的最熱的恆星約為210000 k，是來自WISE和Spitzer的紅外合成物，幾乎看不到，因為幾乎所有的能量都是在短波波長的光中。然而被吹走的電離氫卻引人注目。圖片版權：Judy Schmidt, based on data from WISE and Spitzer/MIPS1 and IRAC4

只有1000個wolf - rayet恆星構成了整個局部恆星群。

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作者：Ethan Siegel（天體物理學家）

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：Forbes science

編譯：中子星

審校：博科園

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