藍色超巨星為何會改變亮度，星震如何揭示巨星的脈搏？

在TESS（過境太空探測衛星）和開普勒太空望遠鏡的任務開始之前，因為客觀條件和觀測物體本身的局限性，科學家們很難看到藍色超巨星這樣的存在。因為它們不僅本身就很短暫，並且在僅存續的這幾百萬年時間裡，一旦燃料耗盡就會發生爆炸，然後形成超新星，它們也因此成為了宇宙中罕見的存在類型。

藍色超巨星為何會改變亮度

科學家們通過一項新的研究表明，藍色超巨星這種罕見又質量超大的恆星，會因為其表面的波浪破壞而改變亮度。這樣的行為是研究人員在模型中預測的，雖然沒有人直接觀察到它。這種恆星類型是非常罕見的，這項研究也符合之前的預測，我們表面所看到的波浪，正是來自恆星內部。研究人員還表示，這也是星震學的一次飛躍，更是研究星震或恆星內部混響的研究領域。

星震和地球地震有何不同

科學家們研究星震的過程，就像地質學家們通過震波研究內部結構一樣，天體物理學家則可以通過X射線，來研究那些遙遠的中子星結構，這樣的爆炸就像是大鎚敲擊了中子星，然後中子星像鍾一樣產生了迴響。中子星的地質構造，包括一個超流體內核和一個堅硬的外殼，雖然具體的結構研究人員們目前尚不清楚。比如，在核裡面是否包括被稱為奇異夸克的外來粒子？星震則給我們提供了了解的機會。

中子星在重力的吸引下，會在其表面形成10到100米厚的堆積層。這個堆積層的主要構成則是氦，在壓力和溫度的作用力，這個堆積層發生了核聚變。因為氦聚變形成了碳或者其他重物質，然後釋放出了強烈的X射線和大量能量。這種爆炸，在中子星上通常每天都會發生幾次，雖然每次可能只是持續了幾秒鐘的時間。當巨大星球的核燃料燃燒耗盡之後，它發生了坍塌，而後在自身重力的影響下，一個密度很高的中子星或一個密度更高的黑洞就這樣形成了。

通過波浪解答恆星的信息

根據科學家們的預測，並通過最新的觀測證實了一件事，那就是：兩種不同類型的波浪，可以為我們解答關於這顆恆星的不同信息。類似於在海灘上破碎的波浪，是那些在地表破裂的信息。塔瑪拉羅傑斯是英國紐卡斯爾大學的天體物理學家，也是持續存在的駐波研究報告的共同作者，她表示，這樣的現象和地球上的地震非常相似。

科學家們可以根據這些信息，開始了解恆星的移動和旋轉是如何進行的，甚至包括其內部深處所發生的物理和化學，以及恆星核心。當然，我們現在所預測到的這些波浪模式，直到現在，它都還只是在模擬可能發生的那些事。如果，可以看到它並證明它，那麼，這對於我們地球上的每一個人而言，都是一個令人難以置信的時刻呢。

星震如何揭示巨星的脈搏

通過開普勒望遠鏡的觀測，科學家們測量了它們的恆星，捕捉到了紅色巨星的脈動，恆星顫動的深度可以直達恆星的核心。這幫助科學家們將巨大不同類型的紅巨星區分開來，解決了之前它們看起來幾乎完全相同的難題，這對揭示太陽的未來和銀河系歷史都有很大的幫助。原則上，當紅巨人老化之後，它們應該開始在核心中燃燒氦氣，但這樣的變化很大程度上是無法從外部看到的。

紅巨星的等待恆星膨脹的命運，就像我們的太陽，因為它們開始耗盡主要的燃料來源，即核心附近的氫氣。為太陽供電的核聚變副產物氦，則會隨著時間的推移積聚，然後迫使氫進入核心周圍的殼體，從而讓燃燒比之前更加猛烈。從現在開始大約50億年，我們的太陽將會膨脹到當前大小的100倍以上，最後將自己變成一個紅巨星。通過分析「星震」，研究人員發現了潛伏在這些紅巨星心中的秘密差異。現在，研究人員將集體掃描紅巨星，看看他們已經達到了什麼階段的進化，弄清楚銀河系歷史的細節。

當藍色超巨星發生爆炸之後

正如美國宇航局發布的插圖那樣，藍色超巨星是巨大的，甚至長得比太陽大1000倍，科學家們發現，當一顆藍色超巨星在超新星中爆炸時，它可以產生像夸克 - 膠子等離子體這樣的奇異物質。當宇宙之中最大的恆星死亡，則可能形成奇異的物質狀態，在宇宙大爆炸後的幾分之一秒內，它們可能並不會出現。但這些事件卻可能產生足夠的能量，然後製造出一場破壞力極強的爆炸。

通過之前的科研表明，當恆星的核心發生內爆的時候，那團被稱為中微子的幽靈粒子所帶來的大部分能量，這次也會崩塌向外。恆星核心周圍的物質殼會和這些中微子發生相互作用，然後加熱並從超新星爆炸性地向外驅動它。但藍色超巨星如何變成超新星目前尚無法解釋，質量達到太陽50倍甚至更多的它，因為可以形成由質子和中子分解產生的奇異物質狀態，所以研究人員認為，藍色超巨星也可以作為超新星爆炸。從大爆炸後的瞬間，宇宙中通常看不到所產生的粒子湯。

不斷前行的望遠鏡設計和探索

宇宙縱然還有太多的神秘莫測，但我們人類願意用自己的有限的生命去探索一二。這樣的發現得益於2018年結束的開普勒太空望遠鏡任務，以及於2018年開始運行的過境太空探測衛星任務，它們都對行星進行了天空測量的改進。

之所以會對這些望遠鏡的設計進行進一步的調整和改進，自然是為了讓它們可以做到長時間的凝視天空區域，以便讓觀察它們的天文學家，可以清晰的看到每顆恆星的亮度是如何隨著時間而發生變化的。這樣宇宙中罕見的類型，正等著我們去一層層的揭開其神秘面紗。

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