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垂死星云内外反转 揭秘恒星回光返照过程

行星状星云HuBi 1的中心恒星经历“再爆发”后呈现双层结构,以及电离气体内外反转的奇特现象。(香港大学网站

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【大纪元2018年08月21日讯】(大纪元记者陈俊村报导)由香港大学和由西班牙安达卢西亚天体物理学研究所(Instituto de Astrofísica de Andalucía)的科学家所组成的国际研究团队发现,银河系中一个濒临死亡的行星状星云呈现内外反转的奇特现象,可能是一颗恒星在彻底消亡前的回光返照过程造成的。这项研究结果可为太阳的未来演化带来启示。

现有的恒星演化理论认为,像太阳这样的中小质量恒星在耗尽其能量时,其外层电离气体将脱离恒星形成行星状星云,而核心部分则会坍缩成白矮星

在此过程中,有些恒星可能还会经历一个回光返照的过程,亦即通过引力将部分外层电离气体拽回恒星内部,并利用这些能量继续燃烧一段时间,之后恒星才坍缩成为白矮星

而该研究团队这次发现的行星状星云出现电离气体内外反转的现象,很可能就是一颗回光返照的恒星造成的。

这个名为HuBi 1的垂死行星状星云靠近银河系中心方向,距离地球约1.7万光年。其核心部位的白矮星不久前曾经历再次爆发,形同短暂的“重生”。目前它已经重新回到行星状星云的最后演化阶段。

以往的研究表明,行星状星云比较靠近中心恒星的气体会在辐射作用下大量电离,而外侧气体则电离较少。但Hubi 1却十分反常,其离中心越远的气体电离程度越高,犹如一个内外反转的行星状星云。

研究团队还观察到,有别于已知球对称行星状星云的中心白矮星都被以氢元素为主的大气包围,Hubi 1具有双层结构,在其年老、以氢元素为主的球状星云内部,还有一层富含金属(指比氢、氦更重的元素)的电离气体。

这项研究显示,HuBi 1的中心恒星在变成白矮星之后,经历了一次短暂的“再爆发”,将其表面物质抛射出去。这些富含金属的物质穿过周围年老的星云,形成冲击波并使星云气体升温,致使HuBi 1内部产生“反向电离结构”。

研究人员表示,HuBi 1的中心恒星质量和太阳相若(约为太阳质量的1.1倍),其生命晚期的演化过程或可预示太阳的最终命运。#

责任编辑:林琮文

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2018-08-21 4:46 PM
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