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天文学家看到樱井天体周围逃逸物质的外壳

2021-06-10 11:50:10来源:

图1显示了斯蒂芬·马克(Stephen Mack)所作的油画,代表了目前恒星周围不断膨胀的气体和尘埃壳的外观。马克是美国原住民部落Tohono O’odham Nation的成员,由NOAO管理的Kitt Peak国家天文台就位于该国土地上。

通过使用带双子座北望远镜的Altair自适应光学系统,两名NOAO天文学家能够观察到围绕着樱井天体(V4334 Sgr)的恒星逃逸的物质壳。

恒星的寿命以数十亿年为单位进行测量,因此其外观变化很少发生在人类的时间尺度上。因此,有机会观察到一个恒星在几个月到几年的时间范围内从一个生命阶段过渡到另一个生命阶段的机会,这非常令人兴奋,因为只有很少的例子。樱井的Object(V4334 Sgr)就是其中的一颗。樱井的天体在1996年被日本业余天文学家首次报道为“类似新星的天体”,距行星状星云的微弱中央恒星还不到几年。在1990年的樱井天体上照亮了10000倍。这种增亮归因于最终的氦壳闪蒸。在此过程中,在行星状星云中心的恒星被烧尽的核心重新点燃。

最终的氦壳闪光很猛烈,会喷出一团尘埃和气体,在恒星周围形成浓密的茧,阻挡所有可见光。到2000年,尘埃云变得如此之厚,以至于即使使用哈勃太空望远镜(HST)也看不到樱井的天体。国家光学天文台(NOAO)的科学家一直在观察樱井天体附近的天空,等待红外辐射穿透尘埃云。红外辐射比光学光更有效地穿透灰尘。检测到红外光将意味着尘埃云正在分裂,最终使来自恒星的光逸出。

通过使用夏威夷航空航天局位于夏威夷莫纳克亚山上的双子座北望远镜与Altair自适应光学(AO)系统来补偿由于地球大气层引起的星光畸变,两名NOAO天文学家能够观察到逃逸物质围绕在恒星周围的情况。负责影像程序的理查德·乔伊斯(Richard Joyce)博士说:“使用双子座的AO,使我们对这个天体的心脏有了空前的视野,并向我们展示了樱井天体应位于的许多微弱恒星。”该团队将双子座的图像与哈勃太空望远镜的视线进行了比较,后者是在樱井的物体从视线消失之前拍摄的,以获取该物体的精确位置。双子座AO图像的分辨率为0.04弧秒(相当于要求某人告诉您是否从200英里的距离抬起一根或两根手指),可以清晰地分辨出通常会在一起模糊的许多恒星从地面望远镜的角度来看。“ 2010年最初的双子座图像在Sakurai位置附近显示出模糊的模糊点。我们能够看到如此详细的信息,这真是令人惊讶。”乔伊斯说。“由于这些非凡的观测,到2013年,樱井的天体在这个位置很明显,两朵喷出的云朵。”

主要作者肯尼斯·欣克尔博士说:“樱井的天体似乎正在形成一个双极星云:在过去三年中,观察到有两瓣气体从中心恒星向外移动。双极星云大致与行星状星云对齐。行星状星云是由红色巨人在10,000多年前损失的气体形成的。一致性表明系统中有伴星或行星。”随行的画家的构想代表了目前恒星周围不断膨胀的气体和尘埃壳的外观。樱井的物体因为被灰尘覆盖,在光谱的红外区域比在可见光中明亮得多。在此插图中,由于来自恒星的蓝光被灰尘吸收,所以恒星显示为鲜红色。

当像太阳这样的恒星到达生命的尽头时,它们膨胀并冷却成为发光的红色巨人。当它们的核燃料耗尽时,形成的恒星核即冷却余烬称为白矮星。然而,在像太阳一样的10-15%的恒星中,仍然有足够的氢气和氦气再次开始核燃烧,迅速重新点燃了微弱的白矮星。此阶段称为最终闪存。虽然并不罕见,但这种脉冲持续的时间如此之短,以至于很少见:目前只有三颗恒星正在经历最终的闪光演化。对我们银河系中这种最终闪光物体发生频率的估计表明,大约每十年就会发生一次。天文学家观察到的前一个在1919年爆发。

位于我们的银河系中心的射手座星座中,可以通过尘埃云的膨胀来测量到樱井天体的距离。当前数据显示距地球约6800至12000光年。随着碎片云的扩展,有可能完善我们对这个有趣物体的距离和其他参数的了解。

研究小组的结果将发表在《天体物理学杂志》上。

国家大学光学天文台(NOAO)由美国大学天文研究协会(AURA)根据与国家科学基金会的合作协议运营。

图像:斯蒂芬·麦克