宇宙灯塔:蓝超巨星

宇宙中可以看到数目众多的恒星,它们表现出不同的类型、颜色、亮度和大小等,其中有一类最明亮的恒星是蓝超巨星。蓝超巨星属于超巨星的一种,光谱型为O或B型,是温度及亮度最高的恒星,被认为是宇宙中的超级灯塔。根据超巨星表面温度,还可以分为黄超巨星和红超巨星。目前已知蓝超巨星表面温度为10000~55000 K,质量约为太阳的10~150倍。

一种修正的局部混合长理论

按照通常的局部混合长理论，在红、黄巨星和超巨星对流区的顶部将出现超声速对流。作者对此提出了质疑，并提出了一种修正的混合长公式。与传统的理论相比，对具相同质量、光度和有效温度的恒星，新理论预期一较浅的对流区，超声速对流也被有效地抑制了。其结果是在ＨＲ 图上，红超巨星支向低温方向移动了１００４００Ｋ；而对中低光度恒星的结构和演化性质却没有任何可察的影响。

大质量恒星演化的若干问题(英文)

大质量恒星由于其高光度、短寿命和质量损失 ,对星系的积分光谱能量分布和重元素增丰起主导作用 ,从而在研究星系的形成和演化上具有特殊的意义。特别是随着天文设备的长足进展 ,我们可以回溯宇宙演化的历史 ,得到形成初期时星系的观测性质。那时 ,大质量恒星主导星系的辐射性质 ,这更加突出了对大质量恒星进一步了解的迫切性。但是大质量恒星的演化性质相对中小质量恒星而言 ,有很多不确定性。本文通过对比现有恒星模型与实测结果 ,对现有大质量恒星演化理论中存在的几个与对流和质量损失相关的问题进行了评述 ,并对从理论上 ,特别是通过数字模拟方法对这些问题进行诊断提出了展望。

恒星内部的超声速对流区

依传统的局部混合长理论进行了对流包层模型计算,在黄红巨星和超巨星对流区的顶部出现超声速对流的情况,这与局部对流理论本身是不自恰的．文章详细分析了恒星大气超声速对流的成因,并按照星族Ⅰ恒星的演化轨迹,在赫罗图上给出了出现超声速对流的区域．其结果是。在演化过程中, (1)低质量星基本不出现超声速对流; (2)中等质量星的超声速对流主要出现在3．6<lgTe<4的区域,且从左下往右上倾斜,超声速对流出现在氢的电离区．对质量稍大的星,超声速对流区域延伸到红巨星部分; (3)大质量星在脱离主序后不久便进入超声速对流区,越大质量的星发生超声速对流的年龄越早．对蓝超巨星,超声速对流出现在lgT-5．3(铁的吸收峰)和氮的二次电离区,而红、黄巨星和超巨星,超声速对流出现在氢的电离区．

Thorne-Zytkow Objects观测和研究进展

近期,引力波探测揭示了诸多超乎意料的双星并合事件,显然对于“双星演化”这个最基础的天体物理问题的理解仍然有很大欠缺。弥补这个缺陷的努力不能仅局限于依赖双星并合这样的稀缺瞬时事件,必须同时寻找其他独立的、更适合长时间观测的线索和现象。Thorne-Z ytkow Objects(简称TZO)作为假想的、在红巨星或红超巨星内部沉入一个衰退的中子核的奇妙天体,即是能够帮助理解双星演化的一个绝佳研究对象。首先从理论上统述大质量TZO的结构与演化;然后主要介绍大质量TZO在观测上的相关发现,尤其是在小麦哲伦星云中的HV2112;最后主要对当前的相关工作进行总结和展望。

荧惑守心的故事

东方苍龙包含着七个星宿:角、亢、氐、房、心、尾、箕。在心宿中,有一颗光芒赤红似火的一等星——心宿二,古人又称其为'大火星',并将它视作帝王的象征。我们知道太阳系中的火星同样也发射着赤红色的光芒,但不同的是,它是一颗行星,在黄道的13个星座中穿行,好似一只萤火虫,有时向东飞,有时向西跑。

恒星体内的寄生怪胎

作为广袤宇宙中最著名的一颗恒星,我们常常将太阳当作比较其他恒星大小的标准。其实,绝大多数的恒星都很小,它们往往只有太阳质量的10%~20%。如果我们将它们称为小恒星的话,那么太阳就是中恒星,而大恒星的质量往往是太阳的几十倍甚至数百倍。恒星家族的分布规律很有趣——小的多,大的少。

绚烂的夏季星空

一转眼到了夏天,冬季六边形已经从西边落下,春季六三角也渐渐偏向了西方。此时东边的天空升起了几颗亮星,银河也在这个方向渐渐升起了,我们沐浴任漫天繁星之下。那么这些星是什么?它们又分别属于哪些星座呢?对于初学者来说,夏季星空是规律性最强的。夏季星空的亮星不像秋季那样少,也不像冬季那么多。认识夏季星空有一个规律,叫作'3+3'。

我们都是星星的孩子

今年年初,通过视频网站走红的韩剧《来自星星的你》受到不少人的追捧。在我看来,这部剧的名字起得太有味道了,它陈述了一个优美、简洁又让人肃然起敬的科学事实——其实,我们都是星星的孩子。因为构成我们身体的原子,几乎都来自那些生活在数十亿年前的、早已死亡的星星的慷慨奉献。

一颗大质量恒星在死亡前猛烈抛射出星周物质

Ⅱ型超新星是宇宙中最常见的恒星爆炸,其富氢的大质量前身星最后阶段的演变让人捉摸不透.这类恒星晚期演化和由此产生的星周环境的差异导致了超新星丰富的观测多样性.为了建立Ⅱ型超新星爆炸与大质量恒星晚期演化之间的联系,有必要捕捉超新星爆炸的第一缕光,即由激波爆发冷却产生的高能光子电离星周物质造成的闪亮光谱.近邻星系M 101中爆发的SN 2023ixf为探索这个问题提供了难得的机会.本文利用爆炸后1~5天内频繁拍摄地闪亮光谱,对这颗超新星周围物质的性质进行严格的约束.计算得出,SN 2023ixf前身星在爆炸前最后2~3年中以高达M≈6×10^(-4)M⊙a^(-1)速率损失物质.这些物质以55 km s^(-1)的速度运动,在距离前身星不到7×10^(14)cm的位置形成致密的星周物质壳层.考虑到如此高的质量损失率和相对较大的风速,以及20年前的前身星图像,SN2023ixf可能是刚从红超巨星演化而来的黄巨超巨星产生的超新星爆炸.

神秘的太空物质

就在2009年元旦,一个巨大的神秘太空物体阻挡了我们看到御夫座的视线。御夫座主要是由一个黄色的超巨星组成,大约距离地球2000光年。根据御夫座上一次发生同类情况的经验判断。

换个新太阳

从矮星到超巨星,恒星的大小千差万别。我们的恒星太阳是一颗半径695508千米,表面温度超过5500℃的黄色矮星。太阳在天空中看上去的大小被称为视直径或角直径。同样,任何球形天体在我们眼中的大小,都可用它在天球上占据的圆弧的圆心角来衡量。例如,太阳的角直径为0.535度,而我们的近邻矮星巴纳德星如果处于太阳的位置,其角直径只有0.106度,因此看上去会比太阳小得多。

挥霍无度的旋涡

旋涡星系是宇宙中最壮观的星系。旋涡星系如同太空中的一个巨大漩涡在宇宙中旋转,它强大的旋臂将气体和尘埃挤压成新生的恒星。蓝色的超巨星和粉红色的电离氢气云团在旋臂中闪闪发光,偶尔闪现的超新星爆发将新铸成的化学元素抛射到星系中。

北极星之谜(一)

它可谓是全天中最著名的恒星,尽管很多人在寻找它时都感到困难,可是又不愿意承认实话实说,在谈到最亮的恒星时,排在这颗2等超巨星前面的恒星有近50颗.但是对于一代代航海家和观星聚会的参与者而言,在每个夜晚,北极星(勾陈一)都一直是指路明灯,是星空中一处稳定的避风港,整个天空都围绕着它运转。

科技点滴

尘埃团遮蔽导致参宿四大变暗红超巨星是恒星最常见的最终演化阶段,其初始质量是太阳的8~35倍。在这个大约持续10万年的阶段中,红超巨星会经历巨大的质量损失。质量损失可能会影响红超巨星的演化路径、坍缩和未来的超新星光曲线,以及它最终成为中子星或黑洞的命运。然而,这种质量损失的机制尚不清楚。

参宿四生命倒计时

在冬日晴朗的夜晚仰望星空,你很容易找到被古人想象为猎人形象的猎户座。猎户座α,即参宿四就位于猎人举起的手臂的肩膀处。这颗距离我们640光年的恒星亮度仅次于猎人脚部的参宿七,是猎户座第二亮星,也是全天最亮的恒星之一。参宿四是一颗红超巨星,在望远镜里呈醒目的橙色。体积巨大且异常明亮,这意味着它已时日无多。质量较小的恒星有的能存在数十亿年,但年龄仅800万岁的参宿四却已呈现老态。其表面上的气泡状结构和一个跟太阳系差不多大的羽状喷出物都表明它正在快速失去气体和尘埃,天文学家还观测到它的形状和大小正在快速变化。

新知

超新星爆发的预警系统在生命的最后阶段,大质量恒星会首先演变为红超巨星,而后发生超新星爆发。来自利物浦约翰摩尔斯大学和蒙彼利埃大学的天文学家对这一阶段进行了研究,并设计出了一个“早期预警”系统。这个系统能够预告一颗大质量恒星是否将在不久的未来经历超新星爆发。

脉动的红星

在宇宙尺度上,人类上一次近距离目击超新星爆发还是三十余年前的SN1987A。这次能否有幸得见银河系内的超新浪爆发,却仍是众说纷纭距地球域近的红超巨星有两颗,其一为位于天蝎座的心宿二,英文名Antares,在中国又称大火星。