天文學家有史以來第一次看到一顆恆星完全的「再生」過程

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This image of the Stingray nebula, a planetary nebula 2700 light-years from Earth, was taken with the Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2) in 1998. In the centre of the nebula the fast evolving star SAO 244567 is located. Observations made within the last 45 years showed that the surface temperature of the star increased by almost 40 000 degree Celsius. Now new observations of the spectra of the star have revealed that SAO 244567 has started to cool again.
刺魟星雲(Stingray Nebula) SAO 244567,以及在它中心處的伴星的照片。ESA/HST/NASA

我們認為我們了解恆星的形成、生存以及死亡,但有時候看著宇宙,我們發現事物並沒有像它們應該要表現的樣子。這是一個SAO 244567的例子,一顆距離2千7百光年的恆星,經歷一場突然的再生。

這顆天體在過去的45年有明顯的演化,溫度改變了幾乎有攝氏4萬度(華氏7萬2千度)。而由一組國際團隊使用哈伯太空望遠鏡所作的新觀察,認為這顆恆星現在又在冷卻當中,回到原先演化的順序。

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在一篇發表於英國皇家天文學會月報(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)的論文,這個研究小組在尋找他們在2014年所提出的稀有的氦殼閃(helium-shell flash)情景的確證。氦殼閃是發生在恆星的壓力突然足以熔化包圍核心的氦,造成這顆恆星擴張並變亮。

來自英國萊斯特大學的首席作者Nicole Reindl在一份聲明中說:「SAO 244567是恆星稀有案例之一,允許我們即時見證恆星的演化。在僅僅20年的時間,這顆恆星的溫度變成兩倍,並且有可能看到這顆恆星在離子化它之前噴射出的外殼,是現在所知的刺魟星雲(Stingray Nebula)

氦閃(helium flash)發生在大約四分之一的低到中質量的恆星。當一顆恆星變老時,它的核心的氫用完,並且變成一顆紅巨星。然後這顆恆星在它的核心燃燒氦,直到氦也用完;接著在其他層的氫開始熔化。當所有這個物質用完時,包圍在核心的氦被突然地且快速地點燃,造成氦閃。

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圖片顯示預測中恆星再生的發生ESA/HST/NASA

Reindl說:「閃燃釋放的核能,逼迫已經非常密實的恆星擴張回巨大的尺度,再生的情景。」 雖然已經有一些類似天體的觀察,這是第一次一顆恆星被觀察到變熱和冷卻的兩個階段。

Reindl補充:「我們需要改進我們的計算,來解釋一些依然是謎的SAO 244567行為細節。這些不只是會幫助我們更加了解恆星本身,也能夠對行星狀星雲(planetary nebulae)中心的恆星演化,提供更深的了解。」

來源:IFLScience