20210423哈伯太空望遠鏡慶祝 31 歲生日影像:毀滅邊緣的巨星 - 船底座AG

2021/04/24 193 0 天文探索 , 星雲 , 太空望遠鏡 , , ,

為了慶祝 NASA/ESA 哈伯太空望遠鏡發射 31 週年,天文學家將其對準了我們銀河系中最明亮的恆星之一,並捕捉它的美麗。


▲ 這張影像由 NASA/ESA 哈伯太空望遠鏡的第三代廣域照相機(Wide Field Camera 3,WFC3)拍攝,原始大小為 3687 x 2276 px。圖中恆星名為船底座AG(AG Carinae / AG Car),位於船底座(Carina),距離我們約一萬五千光年,👉 可縮放高畫質影像(另開新分頁)

這張最新的哈伯太空望遠鏡週年紀念影像中的巨型恆星,其正在引力和輻射之間展開一場拉鋸戰以避免自我毀滅。這顆名為「船底座AG」的恆星被一個膨脹的氣體和塵埃外殼(星雲)所包圍,該星雲是由這顆恆星的強風所塑造的。這個星雲大約有 5 光年寬,這相當於從這裡到與我們最近的恆星半人馬座南門二(Alpha Centauri)的距離。

這個巨大的結構是由幾千年前的一次或多次巨大的噴發造成的。這顆恆星的外層被吹入太空,被排出的物質大約是我們太陽質量的 10 倍。這些爆發是一種罕見恆星的典型特徵,這種恆星被稱為亮藍變星(LBV),是一顆超亮、迷人的恆星生命中的一個短暫且不穩定的階段,這些恆星活得快、死得早,是已知質量最大、最亮的恆星之一。它們的壽命只有幾百萬年,相比之下,我們太陽的壽命大約是 100 億年。「船底座AG」有幾百萬年的歷史,位在我們銀河系內 2 萬光年之外。這顆恆星的預期壽命在 500 萬到 600 萬年之間。

亮藍變星們具有雙重性格。它們似乎多年來一直處於半靜止的幸福狀態,然後它們才會爆發,在此期間,亮度會增加,有時會增加幾個數量級。這些龐然大物是極端的恆星,與我們太陽這樣的普通恆星相差甚遠。事實上根據估計,「船底座AG」的質量比我們的太陽大 70 倍,閃耀著 100 萬個太陽的耀眼光芒。

如影像中產生星雲的那種大爆發,在亮藍變星的一生中只發生過幾次。亮藍變星只有在面臨自我毀滅的危險時才會拋出物質。由於其巨大的形態和超熱的溫度,像海市蜃樓這樣的亮藍變星正處於一場維持穩定的持久戰中。這是一場來自恆星內部的輻射壓力向外推和重力向內壓的掰手腕比賽。這種掰手腕比賽導致了恆星的膨脹和收縮。向外的壓力偶爾會贏得戰鬥,恆星會膨脹到相當巨大的規模,以至於它的外層就像火山爆發一樣被炸開,而這種爆發只發生在恆星瀕臨崩潰的時候。在恆星噴出物質之後,它就會收縮到正常尺寸,並重新穩定下來。

亮藍變星很罕見:在我們本地的鄰近星系群中,已知的不到 50 顆。這些恆星在這個階段花費了數萬年的時間,在宇宙時間中只是一眨眼的功夫。一些恆星預計會在巨型超新星爆炸中結束自己的生命,從而使宇宙中除鐵以外更重的元素豐富起來。

像許多其他亮藍變星一樣,「船底座AG」仍然不穩定。它曾經歷過一些較小的爆發,但其威力卻不如形成現在這個星雲的那次。儘管「船底座AG」現在是半靜態的,但是它的灼熱輻射和強大的恆星風(帶電粒子流)一直在塑造著這個古老的星雲,當流出的氣體撞擊到移動速度較慢的外星雲時,就會形成複雜的結構。風的速度高達每小時 100 萬公里,比膨脹的星雲快 10 倍左右。隨著時間的推移,熱風追上了較冷的被排出物質,犁入其中,並將其推離恆星、向外到更遠的地方。這種「除雪」效應在恆星周圍清出了一個空洞。

紅色物質是發光的氫氣和氮氣。左上角可見到瀰漫性的紅色物質,其指出了風穿過物質的空洞區域並將其捲進星際空間的地方。最突出的特徵是藍色的絲狀結構,形狀像是蝌蚪和傾斜的氣泡。這些結構是被恆星光照亮的塵埃團塊。蝌蚪狀的特徵在左側和底部最為突出,是被恆星風雕琢過的更密集塵埃團塊。哈伯敏銳的視覺揭示了這些看起來很微妙的結構,非常地詳細。

這張影像是可見光和紫外光下拍攝的。哈伯非常適用於紫外光的觀測,因為這段波長範圍只能從太空中觀看。


▲ 影片欣賞《Animation of AG Carinae》,即「船底座AG的動畫」。

▲ 影片欣賞《Zoom Into AG Carinae》,即「拉近至船底座AG」。

▲ 影片欣賞《Pan of AG Carinae》,即「搖攝船底座AG」。

✎ 參考資料 · References

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