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垂死星雲內外反轉 揭秘恆星迴光返照過程

行星狀星雲HuBi1的中心恆星經歷“再爆發”後呈現雙層結構,以及電離氣體內外反轉的奇特現象。(香港大學網站)

由香港大學和由西班牙安達盧西亞天體物理學研究所(Instituto de Astrofísica de Andalucía)的科學家所組成的國際研究團隊發現,銀河系中一個瀕臨死亡的行星狀星雲呈現內外反轉的奇特現象,可能是一顆恆星在徹底消亡前的迴光返照過程造成的。這項研究結果可為太陽的未來演化帶來啟示。

現有的恆星演化理論認為,像太陽這樣的中小質量恆星在耗盡其能量時,其外層電離氣體將脫離恆星形成行星狀星雲,而核心部分則會坍縮成白矮星。

在此過程中,有些恆星可能還會經歷一個迴光返照的過程,亦即通過引力將部分外層電離氣體拽回恆星內部,並利用這些能量繼續燃燒一段時間,之後恆星才坍縮成為白矮星。

而該研究團隊這次發現的行星狀星雲出現電離氣體內外反轉的現象,很可能就是一顆迴光返照的恆星造成的。

這個名為HuBi1的垂死行星狀星雲靠近銀河系中心方向,距離地球約1.7萬光年。其核心部位的白矮星不久前曾經歷再次爆發,形同短暫的“重生”。目前它已經重新回到行星狀星雲的最後演化階段。

以往的研究表明,行星狀星雲比較靠近中心恆星的氣體會在輻射作用下大量電離,而外側氣體則電離較少。但Hubi1卻十分反常,其離中心越遠的氣體電離程度越高,猶如一個內外反轉的行星狀星雲。

研究團隊還觀察到,有別於已知球對稱行星狀星雲的中心白矮星都被以氫元素為主的大氣包圍,Hubi1具有雙層結構,在其年老、以氫元素為主的球狀星雲內部,還有一層富含金屬(指比氫、氦更重的元素)的電離氣體。

這項研究顯示,HuBi1的中心恆星在變成白矮星之後,經歷了一次短暫的“再爆發”,將其表面物質拋射出去。這些富含金屬的物質穿過周圍年老的星雲,形成衝擊波並使星雲氣體升溫,致使HuBi1內部產生“反向電離結構”。

研究人員表示,HuBi1的中心恆星質量和太陽相若(約為太陽質量的1.1倍),其生命晚期的演化過程或可預示太陽的最終命運。#

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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