哈伯發現了九顆讓科學家們困惑的怪物級恆星在年輕星團裡!

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The image shows the central region of the Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud. The young and dense star cluster R136 can be seen at the lower right of the image. This cluster contains hundreds of young blue stars, among them the most massive star detected in the Universe so far. Using the NASA/ESA Hubble Space Telescope astronomers were able to study the central and most dense region of this cluster in detail. Here they found nine stars with more than 100 solar masses.

這張哈伯所拍的照片,顯示大麥哲倫星雲裡的蜘蛛星雲中心地區。年輕且密集的星團R136能被看到在照片的右下方。這個星團擁有數百個年輕的藍色恆星,在他們之間,偵測到目前宇宙最大質量的恆星。NASA, ESA, P Crowther (University of Sheffield)

天文學家使用NASA/ESA哈伯太空望遠鏡特有的紫外線能力,已經分辨出在R136星團的9個怪物恆星,重量超過太陽質量的100倍。這是迄今所分辨出非常大質量恆星最大的樣本。

這些將在英國皇家天文學會月報發表的成果,引起許多有關巨重恆星形成的新問題。

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使用NASA/ESA哈伯太空望遠鏡的一個國際小組的科學家,已經將3號廣域照相機(WFC3)所拍的照片和太空望遠鏡成像光譜儀(STIS)前所未有的紫外線空間解像力結合在一起,成功地在紫外線之下,第一次仔細分析年輕的恆星團R136。

R136僅僅橫跨幾光年,位於大麥哲倫星雲內的蜘蛛星雲,距離大約17萬光年。年輕的星團擁有很多非常巨大、熾熱、以及亮麗的恆星。能量主要輻射在它的光譜紫外線區,這是為什麼科學家探測這個星團的紫外線輻射。

除了發現數十個質量超過50顆太陽的恆星,這項新研究能夠揭露在這個星團內總數為9的非常大質量恆星,所有這9顆恆星都超過100倍太陽的質量。然而,目前紀錄保持者R136a1依舊維持它在宇宙已知最大質量恆星的王座,超過太陽質量的250倍。被偵測到的恆星不僅是非常的大質量,也是非常的明亮。這9顆恆星總共發出的光是太陽的3千萬倍。

科學家也能夠調查這些怪獸的流出物,最容易在紫外線之下研究。他們以接近光速百分之一的速度,每個月噴出多達一個地球質量的物質,造成它短暫一生的極端減重。

英國雪菲爾大學的Paul Crowther解釋:"只有哈伯上面的儀器有可能有能力分辨從異常擁擠地區進入到它(STIS)的元件的紫外線,解決個別恆星的特徵。和我的同事一起,我要感謝太空人在哈伯最後一次維修任務的無價工作,他們修復了STIS。為了未來的科學,他們將生命暴露在危險中!"

在2010年,Crowther和他的共同研究者顯示R136內4個恆星的出現,每一個都超過太陽質量的150倍。在那個時候,這些恆星的極端特性讓人感到訝異,因為它們超過當時普遍接受的恆星質量上限。現在,這個新的統計數字顯示在R136裡,還有5個恆星超過太陽質量的100倍。  從R136和其他星團收集來的結果,也引起很多關於大質量恆星新的問題,因為這些巨獸的起源依然不清楚。

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研究的共同作者Saida Caballero-Nieves解釋:"有建議認為這些怪獸來自於緊密雙星系統較不極端恆星的合併。就我們所知巨大合併的頻率,這個情景不能說明我們在R136看到的所有真實的大質量恆星。因此,看起來這類恆星能夠源自於恆星形成過程。"

為了要找到關於這些恆星起源的答案,研究小組會繼續分析所收集到的資料組。一項從哈伯新近的光學STIS觀察的分析,也將允許他們去尋找在R136的緊密雙星系統。由於非常大質量的恆星相當快速地燒盡,並且在它們死亡時能變成黑洞,這類的雙星配對能夠產生兩個巨大的黑洞,黑洞最終會合併,產生重力波。

Crowther總結:"再一次,我們的研究工作展示,儘管在軌道上超過25年,哈伯在某些科學領域,依然是能力出眾的。"

更多的資訊,請造訪:

www.spacetelescope.org/news/heic1605/ 或者 www.nasa.gov/hubble  

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來源: NASA