韋伯望遠鏡拍到了宇宙指紋,天文學家:這是由兩顆恒星生成的

天空之城 2022/10/15 檢舉 我要評論

詹姆斯.韋伯望遠鏡已經升空八個多月,它已經發現了宇宙深處許多驚人的奇觀,沒有辜負 「人類最強之眼」的稱號。

近日,它在距離地球5600光年處的天鵝座方向又有了新的發現。

這是一張怪異的照片,在漆黑一片的太空中,赫然佇立著一個神秘而壯觀的同心圓環,和人類的指紋有著不可思議的相似之處,它以一顆耀眼的恒星為中心,向四周擴散20多個略呈矩形的同心弧,每組的間隔遵守著一定的規律。

指紋是人類特有的生物識別特征,這枚太空中的指紋是否出自具有高等智慧的外星人之手?10月12日,多名天文學家在國際科學期刊《自然》上發文,試圖用科學的方式對這一奇觀進行了解釋。

韋伯望遠鏡對準的這個位置,是天鵝座的一對恒星,名叫WR140,它是一個雙星系統,由兩顆恒星組成,圍繞著共同的質心旋轉,只不過距離地球較遠,我們難以分辨,兩顆恒星之間的相互作用使它們能夠周期性地噴發塵埃,并擴散到太空中。

WR140的軌道呈狹長的橢圓形,每個八年就會互相靠近一次,這時拋射的塵埃量最大,隨著兩顆恒星的距離越來越遠,塵埃也會大幅減少,科學家推測這就是塵埃的來源,在宇宙中恒星拋射塵埃并不少見,為什麼從前沒有看到過這樣的指紋?

恒星的表面并不是我們看到的那樣風平浪靜,它時常會從內核噴射物質并向外拋灑,這時恒星通常會產生強烈的恒星風, 它們是從大氣逃逸的帶電高等粒子流,我們的太陽風就是如此。

但在WR140之間,恒星風更像地球上的颶風,兩顆恒星靠近時,彼此的恒星風會互相合并.在具有周期的合并中,它們拋灑的塵埃也會有規律地增加或減少,從而形成像指紋一樣的圓弧。

WR140的運動軌跡是規律的,所以它每次都能以相同的初始速度向外漂移,這些塵埃也會每次都向更遠處推進,于是這些同心弧每圈都能保持相等的距離。

不過研究人員發現,在靠近內側的兩圈塵埃中,外側的一環似乎推進速度要更快一些。研究人員認為這可能是光壓的作用, WR140兩顆恒星都十分明亮,亮度的太陽的數百萬倍,而光輻射會產生光壓,作用在物質上會有持續的推力,從而使塵埃推進速度更快一些。

這些塵埃圓弧只能在紅外線波段中發光,在可見光波段無法觀測。而韋伯望遠鏡恰好裝備了十分精密的「MIRI」中紅外探測儀,為了保證探測器的靈敏度,韋伯望遠鏡常年要保持-260℃的低溫。

位于美國夏威夷州莫納克亞山的凱克天文台也曾對這一區域進行觀測過,不過它只看到了兩個圓弧。對比之下,足以看出韋伯望遠鏡近乎恐怖的能力。

這對恒星由一顆大質量O型恒星伴星和一顆極其罕見的沃爾夫-拉葉星組成。WR即是沃爾夫-拉葉星的簡稱,這類恒星極其稀有,在有著上千億顆恒星的銀河系中,科學家只發現了150顆。

沃爾夫-拉葉星的異常熾熱,與O型和B型恒星相近,自身非常活躍。它極熱的溫度和極高的亮度,使它位于赫羅圖極端左上角的位置, 沃爾夫-拉葉星通常個頭不大,但質量非常大,在恒星排行榜中能夠名列前茅。

對于天鵝座的這顆沃爾夫-拉葉星的具體數據還需要進一步的觀測,但通過以往沃爾夫-拉葉星的數據我們就能感受到它的恐怖之處。

WR102是一顆位于人馬座的沃爾夫-拉葉星,它的表面溫度達到了210000K,驚人的六位數,成為了目前已知恒星中表面溫度最高的恒星之一,太陽的6000K在它面前早已不足一提。

WR102的質量相當于17個太陽,但它的直徑僅有太陽的一半,充分體現了「濃縮的都是精華」,研究這類恒星對有助于了解我們了解大質量恒星的演化過程,對寄主星系的化學演化也有重要作用。

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