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长蛇座V Hya恒星在死亡的中喷出一系列的环状物和羽状物
发布时间：2025-05-05 10:03:37 来源：刿目怵心网 作者：休闲
长蛇座V Hya恒星在死亡的中喷出一系列的环状物和羽状物
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：研究V Hydrae（V Hya）恒星的科学家们以前所未有的细节揭示了这颗恒星的神秘死亡之路。利用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）和哈勃太空望远镜（HST）的座V中喷数据，研究小组发现了六个缓慢膨胀的恒环状环和两个沙漏状的结构，这是星死由物质高速喷射到太空中造成的。这项研究的亡的物和物结果发表在《天体物理学杂志》上。
V Hya是羽状一颗富含碳元素的渐近巨星支（AGB）恒星，位于长蛇座（Hydra），长蛇出系距离地球约1300光年。座V中喷超过90%的恒环状质量等于或大于太阳的恒星随着核过程所需的燃料被剥离而演变为AGB星。在这些数以百万计的星死恒星中，V Hya因其迄今为止独特的亡的物和物行为和特征而引起了科学家的特别兴趣，包括大约每8.5年发生一次的羽状极端规模的等离子体爆发，以及存在一颗几乎看不见的长蛇出系伴星，该伴星有助于V Hya的座V中喷爆炸行为。
美国宇航局（NASA）喷气推进实验室的恒环状天文学家、该研究的主要研究员Raghvendra Sahai说：“我们的研究极大地证实了关于AGB星如何死亡的传统模型--通过缓慢、相对稳定、超过10万年的球形风大量喷射燃料--充其量是不完整的，或者在最坏的情况下是不正确的。非常有可能的是，一个近距离的恒星或亚恒星伴星在它们的死亡中发挥了重要作用，而了解双星相互作用的物理学既是整个天体物理学的重要内容，也是其最大的挑战之一。在V Hya的案例中，一个附近的和一个假设的遥远的伴星的结合，至少在某种程度上对其六环的存在，以及导致该恒星奇迹般死亡的高速外流负责。”
加州大学洛杉矶分校的天文学家、这项研究的共同作者Mark Morris补充说：“V Hydra已经陷入了脱落其大气层的过程中--最终是它的大部分质量--这是大多数晚期红巨星的做法。令我们惊讶的是，我们发现在这种情况下，物质是以一系列外流环的形式被排出的。这是第一次也是唯一一次有人看到从一个AGB星体中喷出的气体可以以一系列膨胀的‘烟环’形式流出。”
在大约2100年的时间里，这六个环从V Hya向外扩张，为这颗恒星周围的高密度耀斑和扭曲的盘状结构增加了物质，并推动了它的增长。研究小组将这种结构称为DUDE，即正在进行动态膨胀的圆盘。
Morris说：“恒星演化的最终状态--当恒星经历了从红巨星到最终成为白矮星残骸的过渡--是一个复杂的过程，并没有被很好地理解。发现这一过程可能涉及气体环的喷射，同时产生高速、间歇性的物质喷流，为我们探索恒星如何死亡带来了一个新的、迷人的皱痕。”
Sahai补充说："V Hya处于短暂但关键的过渡阶段，不会持续很长时间，而且很难找到处于这一阶段的恒星，或者说是‘抓住它们的行动’。我们很幸运，能够对V Hya的所有不同的质量损失现象进行成像，以更好地了解垂死的恒星在其生命末期是如何失去质量的。"
除了一整套扩张的星环和一个扭曲的圆盘之外，V Hya的最后一幕还有两个沙漏状的结构--以及一个额外的喷射状结构--正在以超过50万英里/小时（240公里/秒）的高速扩张。大型沙漏结构以前曾在行星状星云中被观测到，包括MyCn 18--也被称为雕刻沙漏星云--一个年轻的发射星云，位于距离地球大约8000光年的苍蝇座；以及更知名的南蟹状星云，一个位于距离地球大约7000光年的半人马座的发射星云。
Sahai说：“我们在1981年首次观察到非常快的外流的存在。然后，在2022年，我们发现了由V Hya高速喷出的紧凑的等离子体块组成的喷射状气流。而现在，我们在V Hya中发现的广角外流将这些点连接起来，揭示了所有这些结构是如何在这个超光速红巨星现在所处的进化阶段中产生的。”
由于这颗恒星周围尘埃的距离和密度，研究V Hya需要一种独特的仪器，它有能力清楚地看到既非常遥远又难以或无法用大多数光学望远镜探测到的物质。研究小组使用了ALMA的第6波段（1.23毫米）和第7波段（0.85毫米）接收器，这些接收器将这颗恒星的多个环和外流显示得非常清晰。
NRAO/ALMA的天文学家和NSF项目官员Joe Pesce说：“发生在低质量恒星晚期阶段的过程，特别是在AGB阶段，长期以来一直吸引着天文学家，并对其进行挑战。ALMA的能力和分辨率最终使我们能够以必要的非凡细节见证这些事件，以提供一些答案，并加强我们对发生在宇宙中大多数恒星上的事件的理解。”
Sahai补充说，将红外线、光学和紫外线数据纳入研究，创造了一幅完整的多波长图像，这可能是银河系中最伟大的“表演”之一，至少对天文学家来说是这样。“每当我们用新的观测能力观测V Hya时，它就越来越像一个马戏团，其特点是有更多令人印象深刻的‘表演’。V Hydrae 以其多环的‘表演’给我们留下了深刻的印象，而且因为我们自己的太阳有一天也可能经历类似的命运，所以它让我们全神贯注。”
相关报道：一颗正处于垂死状态的恒星吐出“烟圈”：以往从未见过
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：一颗奇怪的恒星近日变得更奇怪了。据悉，V Hya恒星在其死亡的阵痛中一直在喷出一系列的环状物和羽状物，然而这种模式在垂死的恒星中从未见过。V Hya位于离地球约1300光年的地方，位于长蛇座。
作为一颗富含碳元素的红巨星，它目前正处于生命的最后阶段，在最后一次爆发之前脱落外层进而成为一颗被星云包裹的白矮星。
但V Hya似乎正在采取一种不寻常的方式来达到这一目的。天文学家利用ALMA射电望远镜仔细观察了这颗恒星，他们发现，V Hya并没有像预期的那样以均匀的方式释放其物质--相反，它正在吐出一系列的“烟圈”。研究小组总共发现了六个烟圈，它们似乎是在过去的2100年左右产生的--这在天体尺度上是非常短的时间。这些烟圈在恒星周围形成了一个扭曲的圆盘，研究小组给它起了一个可疑的名字--DUDE，意思是“正在发生动态膨胀的圆盘(Disk Undergoing Dynamical Expansion)”。
但这些环并不是V Hya的唯一爆发。天文学家们还注意到，巨大的沙漏状云团被抛在这颗恒星的上方和下方，它们正在以864,000公里/小时的速度膨胀。
即使在这些新发现之前，V Hya也是一颗非常迷人的恒星。它之前被发现每隔八年半就会发射出火星大小的等离子体球，天文学家将这种奇怪的行为归结为一个看不见的邻居比如中子星或白矮星。如果这个紧凑的同伴每8.5年绕V Hya运行一次，那么它就会周期性地穿过这颗恒星膨胀的外层大气并吸食一些物质，然后将其射入太空。
总的来说，这些特征使V Hya成为一个绝对独特的天体，它可能会给天文学家带来很多关于恒星生与死的知识。
这项研究的论文共同作者Mark Morris表示：“恒星演化的最终状态--当恒星经历了从红巨星到最终成为白矮星残骸的转变--是一个复杂的过程，人们对它的理解并不充分。发现这一过程可能涉及到气体环的喷射，同时产生高速、间歇性的物质喷流并为我们探索恒星如何死亡带来了一个全新的、迷人的皱褶。”
相关报道：天文学家捕捉到垂死恒星吹出的烟圈
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：天文学家以前所未有的细节捕捉到了一颗红巨星经历其最后的死亡阵痛，揭示了一个不寻常的特征。根据《天体物理学杂志》接受的一份预印本论文，这颗被称为V Hydrae（简称V Hya）的恒星喷出了六个不同的物质环。这些神秘的 "烟环 "形成的具体机制尚不清楚。尽管如此，这一观察仍有可能撼动目前关于这一特定的恒星演化后期阶段的模型，并进一步揭示我们自己太阳的命运。
研究人员表示，V Hydrae一直处于脱落其大气层的过程中，最终脱落其大部分质量，这是大多数晚期红巨星所做的事情。然而，这是第一次也是唯一一次在一颗处于死亡边缘的恒星周围看到一系列膨胀的环状物。研究人员计算出一系列膨胀的烟圈每隔几百年就会被吹起。
红巨星是恒星演化的最后阶段之一。一旦一颗恒星的核心停止通过核聚变将氢转化为氦，重力就开始压缩恒星，提高其内部温度。这个过程点燃了惰性核心周围燃烧的氢气外壳。最终，核心的压缩和加热导致恒星大幅膨胀，直径达到6200万至6.2亿英里（1亿至10亿公里）。 按照恒星的标准，其表面温度相对较低，仅有4000至5800华氏度（2200至3200摄氏度）。所以这些恒星呈现出橙红色的外观，因此被称为红巨星。
最终，红巨星核心中的氦气将被耗尽，核心将再次收缩。然后，这颗恒星就会成为一颗渐近巨支（AGB）星（最后的红巨星阶段）。AGB恒星的内部结构包括一个由碳和氧组成的中央核心，一个核聚变将氦变成碳的外壳，以及另一个将氢变成氦的外壳。这些恒星通常每隔100到1000天就会产生亮度增加的戏剧性脉冲。此外，强烈的表面风会在恒星周围形成一个被称为环星包层的气态云。
这些强烈的恒星风最终将驱逐大气层和恒星包膜，这颗恒星将成为行星状星云中的白矮星。AGB恒星失去其质量的速度越快，它就越接近于最后的转变。我们的太阳将在大约50亿年后最终成为一个红巨星，最终进展到AGB，然后最终演变成一个以白矮星为中心的行星星云。
这就是天文学家多年来理解的过程。然而，V Hydrae的不寻常特征让他们重新思考这个问题。V Hydrae位于1300光年外的海德拉星座，是一颗富含碳元素的恒星，这意味着它的大气层中的碳元素比氧气多。就其质量而言，它的损失率很高，所以天文学家推测，它可能正在脱落其大气层，成为一个行星状的星云。
这颗AGB星也很耐人寻味，因为每隔8年左右，就会有大规模的等离子体喷发，而且大约每隔17年就会出现亮度急剧下降的情况。这些事件表明存在着一颗几乎不可见的伴星，亮度的下降可能是由与这颗第二颗恒星有关的云层从V Hya前面经过造成的。
这项最新的研究将哈勃太空望远镜的数据与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的观测结合起来，结合红外线、光学和紫外线数据来捕捉V Hya在多种波长下的死亡之旅。这颗恒星离我们很远，而且被密集的尘埃所包围，但是ALMA更高的分辨率揭示了它的环和外流的巨大细节。
研究发现，这颗恒星正在通过吹出一系列的烟圈来脱落其大气层，这些烟圈在过去2100年左右的时间里向外扩张，在V Hydrae周围形成了一个尘埃盘状的区域。研究小组将这种结构称为DUDE（正在进行动态膨胀的圆盘）。
他们的观测还显示了从恒星中排出的高速气体爆炸，其方向相反，与烟圈垂直，形成了两个沙漏状结构。这些结构正在以超过50万英里/小时（240公里/秒）的速度迅速膨胀。发现这一过程可能涉及气体环的喷射，同时产生高速的间歇性物质喷流，为我们了解恒星如何结束其生命带来了一个新的、迷人的见解。
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