恒星合并也给了这颗恒星新的生命,有效地

    来源: 神秘的地球

      据美国太空网(Keith Cooper):根据一个被尘土飞扬、富含元素的星云包围的奇异双星系统的证据,大质量恒星通过与其他恒星碰撞和合并而获得磁性。

      在这个双极星云内,有NGC 6164/6165的双重名称,是恒星系统HD 148937。HD 148937位于南半球的诺玛座,距离约3800光年,包含两颗围绕彼此运行的大质量恒星。其中一颗恒星具有磁性,事实上,它是已知的有磁场的最亮、最热的大质量恒星。这令人费解,因为根据我们对恒星内部的了解,大质量恒星不应该有磁场。

      我们习惯于将太阳视为一颗磁性恒星,它驱动着太阳黑子、耀斑、日珥和太阳风等现象。磁发电机产生于太阳内部,在内部辐射层和外部对流层之间的边界处。在辐射层中,能量通过伽马射线光子从恒星核心传输;在对流层,这种能量被转换成热等离子体的电流,上升到太阳的可见表面,在那里能量以光和热的形式释放。

      恒星合并也给了这颗恒星新的生命,有效地使其衰老了150万年

      艺术家对恒星合并阶段的印象,从紧密轨道(左上)到碰撞(右上),再到物质喷射(左下)到我们今天看到的双极星云和双星系统(右下)。(图片来源:uux.cn/ESO/L.Calada/VPHAS+团队)

      恒星质量越小,对流层在其体积中所占的比例就越大。最小的红矮星几乎完全是对流的,因此磁活动非常活跃。然而,质量越大的恒星,对流层就越小。这意味着质量最大的恒星是完全辐射的,如果没有对流层,它们就无法产生磁场。

      然而,不知何故,人们已经观察到大约7%的大质量恒星拥有磁场。困扰天文学家的问题是:如何做到这一点?

      这个秘密的答案可能在HD 148937中。

      欧洲南方天文台的阿比盖尔·弗罗斯特在一份新闻声明中说:“在进行背景阅读时,我被这个系统的特殊性所震惊。”。

      比利时鲁汶大学的Frost和Hugues-Sana领导了对HD 148937进行更深入研究的工作,利用ESO的超大望远镜干涉仪进行了九年的观测,该干涉仪结合了智利四台八米望远镜的力量。

      弗罗斯特说:“经过详细的分析,我们可以确定这颗质量更大的恒星看起来比它的伴星年轻得多,这没有任何意义,因为它们应该是在同一时间形成的。”。

      恒星合并也给了这颗恒星新的生命,有效地使其衰老了150万年

      双极星云NGC 6164/6165的图像,它是磁性双星系统HD 148937的宿主。这张照片是由智利的VLT巡天望远镜拍摄的。(图片来源:uux.cn/ESO/VPHAS+团队)

      这两颗恒星中质量较大的一颗,质量是太阳的50到60倍,是磁性恒星。根据它的温度,它看起来比它的同伴年轻150万年。对于大质量恒星来说,这是一个显着的年龄差异,它们在成为超新星之前通常只活几百万年。

      还有星云需要考虑;它的两极形状表明它起源于过去7500年内HD 148937的一颗恒星的某种爆发。该星云含有高浓度的碳、氮和氧,这些元素通常存在于恒星内部,但不存在于恒星外部。

      弗罗斯特和萨纳的观测结果能够拼凑出这一特殊的恒星拼图。双星系统中的一颗恒星比其伴星年轻,这无疑是过去几千年中两颗恒星合并的迹象。

      萨纳说:“我们认为这个系统最初至少有三颗星。”。“其中两颗恒星必须在轨道上的某一点靠得很近,而另一颗恒星则要远得多。”

      我们可以想象HD 148937曾经的样子:一个短轨道上的近距离双星,围绕它们的环双星是第三颗恒星。这两颗相近的恒星盘旋在一起,聚为一体。它们沿着新的旋转轴喷出多余的物质,形成了星云。与此同时,在新合并的恒星内部,事物过去和现在都处于不断变化的状态。这两颗恒星的恒星物质被搅动,使合并后的恒星看起来更年轻、更有活力,同时在内部创造了一个湍流和对流的环境,能够产生发电机,使恒星的磁场强度达到千高斯(相比之下,太阳的磁场平均强度为1高斯)。

      萨纳说:“两颗内部恒星以剧烈的方式合并,形成了一颗磁性恒星,并抛出了一些物质,从而形成了星云。”。“更远的恒星与新合并的、现在有磁性的恒星形成了一个新的轨道,形成了我们今天在星云中心看到的双星。”

      磁场不会持久;恒星内部最终会完全混合,并稳定下来,变得完全辐射。从那时起,磁发电机将关闭。这不仅进一步证明了合并一定是最近发生的,而且还将7%的大质量恒星具有磁场的数字放在了上下文中,暗示了紧密双星的合并速度。

      4月12日发表在《科学》杂志上的一篇论文报道了这一发现。

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