恒星风的表现出乎天文学家意料

【博科园-科学科普】ESA的xmm -牛顿发现了来自两颗大质量恒星的强大气体流的惊人变化,这表明碰撞恒星风的行为不像预期的那样。巨大的恒星——比我们的太阳还要大好几倍,过着“”湍急“”的生活,快速燃烧着核燃料,在短暂而闪耀的生命中大量的物质注入到周围的环境中。这些猛烈的恒星风可以在一个月内携带相当于地球质量的物质,并且以每小时数百万公里的速度传播,因此当两股这样的风相撞时,它们释放出大量的能量。宇宙碰撞将气体加热到几百万度,使其在x射线中闪耀。

通常情况下,碰撞风的变化很小,因为恒星和它们的轨道都没有变化。然而一些大质量恒星的行为非常显著。这是HD 5980的例子,这是两颗巨大的双恒星、,它们的质量是太阳质量的60倍,距离只有1亿公里。其中一个在1994年爆发了一次大爆发,让人想起了在19世纪的18年里,埃塔·卡里亚尼(Eta Carinae)变成了天空中第二亮的星星。虽然现在研究埃塔卡里亚尼火山的喷发已经太晚了,但天文学家们一直在用x射线望远镜观测HD 5980,研究热气体。

HD 5980的位置。图片版权:NASA, ESA, A. Nota (STScI/ESA)

2007年,比利时列日大学的雅艾尔·纳兹和她的同事们利用欧空局的xm -牛顿和美国宇航局的钱德拉x射线望远镜在2000年到2005年之间的观测发现了这些恒星风的碰撞。然后在2016年又用XMM-Newton进行了研究。预计HD 5980会随着喷发的恒星回归正常而逐渐消失,但却恰恰相反。发现这对双胞胎比10年前亮了2.5倍,而且x射线的辐射更强。从来没有见过这样的风,由于喷射的物质较少,但发出的光更多,很难解释发生了什么。

当恒星风发生碰撞时,震动的物质释放出大量的x射线。然而如果热物质辐射太多光会迅速冷却,震动就会变得不稳定,x射线辐射也会下降。这个有点违反直觉的过程是在10多年前第一次观察时所认为的。但到了2016年,这种冲击及不稳定因素也减少了,这使得x射线最终得以上升。这些是第一次观察,证实了这个先前假设的情形,通过电脑模拟测试新的结果。像这样的独特发现证明了xmm -牛顿是如何为天文学家提供了新的材料,以提高我们对宇宙中最具能量的过程的理解。


知识:科学无国界,博科园-科学科普

参考:天体物理期刊

内容:经“博科园”判定符合今主流科学

来自:European Space Agency

编译:中子星

审校:博科园

解答:本文知识疑问可于评论区留言

传播:博科园