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科學(xué)家們很困惑:他們無法解釋宇宙中最亮的恒星之一消失在哪里

作為低金屬含量大質(zhì)量恒星研究的一部分,國際科學(xué)家團(tuán)隊于2019年觀測到了一個引人注目的天體,藍(lán)矮星PHL 293B之前的研究認(rèn)為,這顆恒星距離我們7500萬光年,是一顆明亮的藍(lán)色變星。令人意外的是,科學(xué)家們在觀測中未能發(fā)現(xiàn)在這一位置存在任何恒星。

1、觀測的挑戰(zhàn)

要強(qiáng)調(diào)的是,在如此遙遠(yuǎn)的距離上,望遠(yuǎn)鏡并不能提供這顆恒星的清晰圖像,盡管它的亮度非常顯著。通過PHL 293B的光譜分析,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些特殊的線條,如氫線和離子鐵線,這是這顆恒星存在的證據(jù)。然而,這種發(fā)現(xiàn)也引發(fā)了更多的疑問。

2、光譜中的奇異現(xiàn)象

PHL 293B的光譜揭示了LBV(亮藍(lán)色變星)的特有變化,這讓科學(xué)家們感到困惑。通常情況下,大量年輕、熾熱的恒星會通過恒星風(fēng)來擴(kuò)展其外殼。然而,在PHL 293B的光譜中,出現(xiàn)了LBV特有的變化,而這種變化通常不會在許多恒星中同步發(fā)生。

3、計算機(jī)模型的啟示

為了解釋這種奇異的現(xiàn)象,天文學(xué)家們創(chuàng)建了計算機(jī)模型。該模型表明,只有亮度超過太陽約250萬倍的恒星才能產(chǎn)生這種異常的扭曲。這樣的恒星具有巨大的質(zhì)量,足以容納數(shù)百個太陽質(zhì)量,并以每年2%的速度失去質(zhì)量。這導(dǎo)致了每秒1000公里的恒星風(fēng),這些數(shù)據(jù)是由哈勃望遠(yuǎn)鏡收集的。有趣的是,在望遠(yuǎn)鏡的照片中,我們確實可以看到PHL 293B的存在。

4、LBV恒星的深層奧秘

對于LBV恒星的了解相對有限,因為它們的數(shù)量相對較少。以2020年的數(shù)據(jù)為例,銀河系中僅確認(rèn)了十幾顆藍(lán)色變星。這讓科學(xué)家們對這類恒星的本質(zhì)產(chǎn)生了更多疑問。LBV恒星的光度變化異常,經(jīng)歷熱階段后,其表面溫度會降低,光度急劇增加,然后進(jìn)入噴發(fā)階段,主動失去物質(zhì),形成恒星風(fēng)。

5、LBV恒星的光壓現(xiàn)象

令人著迷的是,這類恒星以一種非常特殊的方式失去質(zhì)量。它們的恒星風(fēng)由帶電粒子流組成,威力強(qiáng)大到足以將恒星本身吹入周圍的太空。在冷階段,恒星幾乎被撕裂,形成一層致密、不透明的殼層,被稱為贗光球?qū)印BV星產(chǎn)生風(fēng)的主要原因是光的壓力,電磁輻射攜帶著能量,產(chǎn)生脈沖,傳遞到恒星表面。

6、光度極限的存在

有趣的是,存在一個光度的極限,即溫度為10700度。低于這個溫度的恒星不可能像藍(lán)巨星那樣明亮。此外,這個極限與恒星的繞軸旋轉(zhuǎn)速度和化學(xué)成分等因素有關(guān)。這種現(xiàn)象的奇異性在于,輻射壓力有時會超過恒星外殼的引力,而有時會保持平衡。此外,特定光度的恒星不能超過,以防失去相同數(shù)量的質(zhì)量。

7、消失的藍(lán)矮星

回到PHL 293B,科學(xué)家們對這顆恒星的失蹤提出了幾種假設(shè)。一種假設(shè)是,由于強(qiáng)大的排放,恒星被隱藏在氣體和塵埃云后面。另一種更有趣的假設(shè)是,恒星可能坍縮成黑洞,而沒有發(fā)生超新星爆炸。盡管存在這樣的黑洞,但這一假設(shè)留下更多問題待解。

在天文學(xué)的廣袤領(lǐng)域中,我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)許多未解之謎,每一次觀測都為我們帶來新的挑戰(zhàn)和深入研究的機(jī)會。藍(lán)矮星PHL 293B的神秘失蹤,無疑將成為未來科學(xué)家們努力解開的謎團(tuán)之一。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和觀測工具的提升,我們或許能更深入地了解這個宇宙的奧秘,探尋更多隱藏在星空中的秘密。在這個星辰大海中,我們永遠(yuǎn)無盡的探索之旅將繼續(xù)。

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