研究发现恒星风并不是球形的 而是类似于行星状星云

 

　　研讨发现恒星风并不是球形的 而是类似于行星状星云(L. Decin, ESO/ALMA)

 

     像环、像哑铃、像猫眼，乃至像爱斯基摩人……行星状星云有着千奇百怪的形状。

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　　一般，恒星也会“刮”风，这些恒星风及高能辐射可以构成“泡泡云”，而当质量较小的恒星进入晚年后，它们会缓慢释放外层气体至恒星风，终究构成行星状星云。但一向以来，人们普遍认为，恒星风是球形的。

 

　　天文学家对环绕老化恒星的恒星风进行了调查，发现恒星风并不是球形的，而是类似于行星状星云。他们得出结论，与伴生恒星或系外行星的相互效果，构成了“千姿百态”的恒星风和行星状星云。研讨成果近来宣布在《科学》上。

 

　　“咱们注意到这些风不是对称的，也不是球形的，其间一些与行星状星云非常类似。”论文通讯作者、比利时鲁汶大学天文学家Leen Decin说，“咱们的发现会导致很大变化。由于没有考虑到恒星风的杂乱性，以往对老恒星质量损失率的估量或许呈现10倍的误差。”

 

相伴而行

 

　　行星状星云实质上是一些病笃的恒星抛出的尘土和气体壳。濒死的恒星胀大并冷却，终究成为红巨星，而它们发生的恒星风(排出的粒子流)使其失掉质量。由于缺少详细的观测，天文学家一向假设这些风是球形的，就像它们环绕的恒星一样。随着恒星进一步演化，它再次升温，恒星辐射导致不断胀大的抛射物质层发光，然后构成行星状星云。

 

　　1777年，英国天文学家Friedrich Wilhelm Herschel发现了行星状星云。调查显示，行星状星云有纤维、斑点、气流和小弧等杂乱结构。这些星云似乎都有一定的对称性，但几乎从来不是圆的。

 

　　《我国科学报》从鲁汶大学得悉，Decin团队辨认出了恒星风的不同形状。“一些恒星风是盘状的，另一些是螺旋状的，在第三组中，咱们确定了锥形体。这清楚地标明，这些形状不是随机呈现的。”该团队意识到，其他低质量恒星乃至是病笃恒星的重行星造就了不同的模式。但这些伴星太小太暗，无法直接探测到。

 

　　“就像往一杯咖啡里倒入牛奶，然后用勺子搅拌，可以做出一个螺旋状图画，这颗伴星在环绕恒星旋转的过程中吸收了物质，构成了恒星风。”Decin解说说。

 

　　研讨小组将这一理论应用到模型中，成果的确如此，恒星风的形状可以由环绕它们的伴星来解说，而由于恒星风的效果，演化恒星失掉质量的速率是一个重要参数。Decin告知《我国科学报》：“咱们所有的观测成果都可以用恒星有伴星来解说。”

 

　　到目前为止，关于恒星演化的核算都是基于这样的假设：变老恒星具有球状的恒星风。因此，之前对老恒星质量损失率的估量或许存在错误。该团队正在做进一步研讨，看看这将如何影响对恒星和星系演化其他关键特征的核算。

 

 

70亿年后

 

　　这项研讨还有助于人们想象太阳在70亿年后逝世时的样子。太阳终究会变成一颗像台球一样圆的红巨星，那它会发生什么形状的恒星风呢?

 

　　研讨人员认为，木星乃至土星——因为它们的质量是如此之大——将会影响太阳在其生命最后几千年里是在螺旋状、蝴蝶状仍是其他诱人形状的中心里度过。他们的核算标明，一个微弱的螺旋将会在病笃太阳的恒星风中构成。

 

　　这项研讨是 ATOMIUM方案的一部分，后者旨在了解更多关于老恒星的物理和化学知识。“老化的恒星被认为是无趣、古老和简略的，但咱们现在证明不是这样：它们叙述了之后的故事。咱们花了一些时间才意识到，恒星风可以有玫瑰花瓣的形状。正如《小王子》中所说，‘正是你花费在玫瑰上的时间才使得你的玫瑰花宝贵无比’。”Decin说。

 

　　“当得到和剖析第一批图画时，咱们非常振奋。”该研讨合作者Miguel Montarges说，“每一颗星星，曾经仅仅一个数字，现在变成了一个个体。对咱们来说，它们有了自己的身份。这便是高精度观测的魔力：恒星不再仅仅点。”

 

 

技能的魔力

 

　　这儿，Decin团队利用世界上最大的射电望远镜——智利的 ALMA望远镜，观测了冷却红巨星周围的恒星风。凭借该设备，科学家有史以来第一次搜集了如此大量的详细调查数据，每一次都是用完全相同的方法进行观测的。研讨人员表示，这关于直接比较数据并扫除成见至关重要。

 

　　这便是Montarges所说的高精度观测技能的力气。

 

　　美国宇航局戈达德太空飞行中心世界学家Peter Kurczynski在一篇论文中写道，自从现代天文学诞生以来，更好的观测技能使人们可以更好地了解世界。例如，Tycho Brahe在1609年前后对行星进行了肉眼调查，精确到大约0.1度。Johannes Kepler的核算证实了地球绕太阳旋转，行星轨迹是椭圆的。在现代，美国国家科学基金会(NSF)激光干涉引力波天文台能测量到直径小于原子的目标的运动。这种非凡的精确度使引力波得以发现，并诞生了引力波天文学的一个新领域。

 

　　9月21日宣布在《天文望远镜、仪器和系统期刊》上的这项研讨也指出，政府对新技能的资助对天文学至关重要。这项研讨追踪了NSF前期种子基金的长时间影响。在过去的30年里，天文学的许多关键发展都直接或直接得益于这种前期种子基金。

 

　　论文作者、戈达德太空飞行中心世界学家Peter Kurczynski说，技能和仪器研讨的影响是长时间的，它“使观测世界的新方法成为或许，这在曾经是不或许的”。研讨人员还发现，由技能和仪器发生的论文被引证的频率与那些由纯科学研讨发生的论文相同。印第安纳大学助理教授Stasa Milojevic告知记者，“仪表科学家”写的论文的影响力与不依托设备的同事相同。

 

　　同样值得注意的是，NSF资助研讨发布的论文，比一般天文学文献更经常被引证。这被认为是NSF在择优检查过程中确立的黄金标准，以选择有远景的研讨进行资助。

 

　　评审专家认为，这篇文章是任何想要了解天文技能突破前史的人的首选。更好的观测总是能提高人们对世界的理解。从中世纪现代天文学诞生到今日，天文学家依托不断涌现的新技能来提醒夜空的纤细细节。