天文學家發現紅超巨星DFK 52前所未有的氣體噴發,揭示銀河系中已知最大的氣泡

编辑者: Uliana S.

瑞典查爾默斯科技大學的天文學家們,利用智利阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列(ALMA)的觀測數據,發現了圍繞紅超巨星DFK 52的巨大氣體和塵埃泡。這個結構是迄今為止在銀河系中發現的最大同類氣泡,其形成源於約4000年前的一次大規模質量噴發,這對現有的天文物理模型提出了挑戰。

DFK 52是一顆處於生命晚期階段的巨大恆星,其特性與著名的參宿四相似,預計最終將以超新星爆炸結束生命。然而,這顆恆星經歷了一次顯著的質量噴發事件,形成了一個巨大的氣體泡,但並未伴隨超新星爆發。這次劇烈噴發的起源仍然是個謎,挑戰了現有關於大質量恆星在其生命最後千年如何失去質量的理論。

這個圍繞DFK 52的氣泡跨度長達驚人的1.4光年,遠遠超過太陽系的尺度。ALMA能夠偵測到毫米波長的輻射,特別是活躍的碳氧化物和矽氧化物,這使得研究團隊能夠繪製出恆星噴發出的寒冷、緻密氣體的分布圖。都卜勒速度測量證實了氣泡正在膨脹,顯示出這顆恆星正處於一個活躍的演化階段。

首席天文學家馬克·西伯特(Mark Siebert)對氣泡的規模和複雜性表示驚訝,並指出其雜亂無章的結構和巨大的尺度。他提到,儘管DFK 52在恆星特性上與參宿四相似,但其近期動盪的歷史卻出乎意料。產生這個氣泡的事件可能涉及恆星物質的快速噴射,其質量估計約為太陽質量,在短短幾千年內被噴出。

這種劇烈的質量損失極大地改變了恆星的周圍環境,重新分配了重元素,並可能影響未來的恆星形成。這個氣泡的存在引發了關於這些恆星在經歷災難性質量損失事件後的生存和穩定性的問題。一種可能的解釋是存在一個隱藏的伴星,因為這樣的伴星可以誘發或增強質量損失事件。

共同研究員艾爾維爾·德·貝克(Elvire De Beck)強調了這項發現的重要性,指出氣泡的大小和質量表明恆星死亡過程中存在高度能量的過程。她強調,這些爆炸性噴發如何融入超新星的時間線仍然是一個深刻的謎團。這些發現鼓勵了對大質量恆星晚期行為進行新的理論探索。

這次發現的DFK 52周圍擴張且加速膨脹的氣泡,是銀河系天文學的一個里程碑。它擴大了我們對大質量恆星噴出物的庫存,並提供了一個研究支配巨型恆星生命週期的物理學的天然實驗室。透過理解超新星爆發前的事件,天文學家們旨在更好地預測和理解這些影響星系演化的宇宙事件。這項研究也突顯了現代天文學的協作性質,涉及瑞典機構和國際合作夥伴。

來源

  • Scienmag: Latest Science and Health News

  • Stephenson 2 DFK 52: Discovery of an exotic red supergiant in the massive stellar cluster RSGC2

  • A unique supergiant star

  • Red supergiant star expels mysteriously large cloud of gas

  • Supergiant star's gigantic bubble surprises scientists

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