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剧烈碰撞,造就红色巨人,ALMA观测到恒星的华丽终

在浩瀚的宇宙中,不管是碰撞,还是被抛出星团,恒星间的各种相互作用时时都在发生。现在,阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波天线阵(英语缩写ALMA)捕捉到了另一种相互作用形式的图像,令人叹为观止。

剧烈碰撞,造就红色巨人,ALMA观测到恒星的华丽终

图解:ALMA夜间景象。图源:ro.wikipedia

这一出色的观察结果显示,恒星系统HD101584发生了剧烈的恒星碰撞。该星系中的一颗恒星变成了红巨星。很多恒星,比如我们的太阳,核心中的氢燃烧殆尽之后,在生命尽头就会面对这种命运。在那时,它们开始燃烧氦并急速膨胀,体积变得很大,密度也因此而降低。

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图解:这张新的ALMA图像显示了HD101584的二进制系统。颜色代表速度,蓝色表示气体以最快的速度向我们移动,红色表示气体以最快的速度离开我们。 ALMA(欧洲南方天文台ESO / 日本国家天文台NAOJ / 美国国家射电天文台NRAO),奥洛夫森(Olofsson)等。 致谢:罗伯特·康明(Robert Cumming)。图源:iflscience

恒星可以作为红巨星存在很长一段时间,慢慢失去物质,最终只留下裸露的内核,成为了我们所说的白矮星。但这颗红巨星的情况不尽相同。这得怪它的伴星。当红巨星膨胀时,它吞噬了质量更小的伴星。这样一来,它就使伴星呈螺旋状飞向较大的恒星内核,而不会与之发生碰撞。

正如《天文学与天体物理学》中所详细描述的那样,这种相互作用促使这颗红巨星释放大量的物质喷发。这将其外层更向外推,使其内核暴露在外,研究人员才得以一睹真容。

在一份声明中,来自瑞典查尔姆斯理工大学的汉斯·奥洛夫森(Hans Olofsson)作为第一作者认为:“恒星系统HD101584的特殊之处在于,由于附近一颗低质量的伴星被红巨星吞噬时,它的“死亡过程”被戏剧性地过早终止了。”

恒星之间的特殊相互作用,高能气体喷射流的释放,以及红巨星之前前脱落的外层,促成了阿塔卡玛大型毫米波天线阵(ALMA)观测到这一令人惊叹天文现象。但带给我们的不仅仅只有壮丽的美。这些观测还为我们提供了更多独特的角度去理解红巨星的最终灭亡

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图解:大约50亿年后,我们的太阳也将成为一颗红巨星。那时太阳会比现在大到100倍,地球也会被太阳吞噬。

“目前,我们可以描述许多类太阳恒星共同的死亡过程,但我们无法解释它们为什么发生,或究竟是如何发生的。”作为该声明的合著者,瑞典乌普萨拉大学的索菲亚·拉姆施泰特(Sofia Ramstedt)补充说:“HD101584为我们提供了解决这一难题的重要线索,因为相较于我们研究得更透彻的各种进化阶段,它目前正处在各种进化阶段之间的一个短暂的过渡阶段。借助HD101584环境的详细图像,我们可以在它之前的巨星状态,与它即将变成的恒星残迹状态之间建立关联。”

宇宙:我们用宇宙这个称谓来描述空间内存在的所有事物的集合。它由数以亿计的恒星,行星和巨大的气体云组成,而巨大的空白空间又将所有这些间隔开来。

天文学家可以使用望远镜观察非常遥远的星系。就这样,他们看到了宇宙很久很久以前的样子。这是因为来自宇宙遥远区域的光要花很长时间才能到达我们这里。从这些观测结果来看,宇宙的物理定律和常数似乎没有改变。

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图解:NASA的星系进化探险家太空望远镜拍摄了这张图片。图片显示了一个年轻的星系NGC 300,该星系距玉夫座约七百万光年。图源: nasa

物理学家目前还不确定在大爆炸之前是否存在任何东西。他们也不确定宇宙是否是无限大的。

历史上,许多人都曾试图去解释宇宙。大多数早期的模型都将地球置于宇宙的中心。一些古希腊人认为宇宙具有无限的空间,并且恒古存在。他们认为固定恒星,太阳和各种行星就相当于一组球体。这些球体围绕球形的、静止的地球旋转。

几个世纪以来,更好的观测,以及对引力概念更好的理解,使得哥白尼创建了“日心说”的模型。这在当时引起了极大的争议,导致基督教会的权威们对其进行了长期而猛烈的抨击(参见词条:乔尔丹诺·布鲁诺和伽利略)。

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图解:《与上帝交谈的哥白尼》,波兰画家扬·马泰伊科1872年绘。图源:goldcoins

1608年荷兰发明了望远镜,这是天文学的一个里程碑。到19世纪中叶,它们的良好发展已经足以帮助人们区分其他星系。现代的光学(使用可见光)望远镜更加先进。同时,牛顿动力学(方程式)显示了太阳系的工作原理。

望远镜的改进使天文学家意识到,太阳系位于由数十亿颗恒星组成的银河系星系中,而且据我们目前所知,在它之外,还存在着其他星系。对这些星系的分布及其光谱线的仔细研究,促进了现代宇宙学的发展。星系系统性红移的发现,使我们得出了宇宙正在膨胀的结论。

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图解:图片来自NASA。银河系是一个螺旋星系,有几个突出的旋臂,其中包含被粉红色的氢气云包裹的恒星苗圃。图中,太阳显示在猎户座支旋臂的底部附近。 图源:phys

在宇宙中,发生了许多形式的恒星相互作用,从碰撞到恒星被抛出星团。现在,阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列(ALMA)拍摄到了一幅不同类型的相互作用图像。

作者: simple

FY: 大恐龙龙

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