恒星也有“圈子”。比如太陽屬於(yu) G星,而獵戶座的參宿一、參宿三、參宿七則屬於(yu) OB星。OB星往往呈現藍色且質量巨大,是恒星中名副其實的“藍胖子”。
以往,OB星較難觀測到。然而,近期來自西班牙、智利等研究機構的研究人員在銀河係兩(liang) 個(ge) 旋臂之間一次性發現了約1.5萬(wan) 顆“藍胖子”。
該研究成果發表在《皇家天文學會(hui) 月報》上。
君心“熱”情似火奈何“藍”顏薄命
恒星的顏色主要取決(jue) 於(yu) 它的表麵溫度。通常,表麵溫度越高,顏色越偏藍,溫度越低,顏色越偏紅。
天文學家按照恒星的表麵溫度及顏色,將其依次分為(wei) O、B、A、F、G、K、M等類型。其中,O型恒星是最“熱”的,其表麵溫度往往大於(yu) 28000開爾文(開爾文數值等於(yu) 攝氏溫度數值加273),其次便是B型恒星,表麵溫度在10000開至28000開之間。天文學家將這兩(liang) 類恒星統稱為(wei) OB星。它們(men) 是迷人的藍色或藍白色星球。
“迄今觀測到的‘活’恒星中,OB星當屬質量最大的一群恒星,通常是太陽質量的數十倍。”中國科學院國家天文台研究員劉超在接受科技日報記者采訪時表示。
當然,我們(men) 也觀測到一些“死掉”的恒星。它們(men) 已經演變為(wei) 另外一種形式存在於(yu) 宇宙中(如黑洞、中子星等)。通過推算,天文學家能大致估算其“生前”的恒星質量。“早期宇宙中可能還誕生過更大質量的恒星,但不知什麽(me) 原因,現階段似乎已經產(chan) 生不了比OB星更大質量的恒星了。”劉超說。
值得一提的是,通常質量越大的恒星壽命越短。
太陽的壽命約為(wei) 100億(yi) 年,而OB星這群“藍胖子”的壽命隻有幾千萬(wan) 年到一億(yi) 年左右。
“恐龍在地球上大約生存了1.6億(yi) 年,OB星作為(wei) 一類天體(ti) ,其壽命竟然與(yu) 我們(men) 地球上的一個(ge) 生物種群的生存期相當。在漫長的宇宙演化長河中,OB星堪稱曇花一現。”劉超說。
因此,發現“藍胖子”是一件非常不容易的事情。
劉超告訴記者,以往全人類觀測到的OB星總數也不過幾萬(wan) 顆。近年來,隨著望遠鏡相關(guan) 技術逐漸成熟,才捕捉到更多“藍胖子”的身影。此次,研究人員就是通過歐洲航天局的蓋亞(ya) (Gaia)空間望遠鏡的觀測數據,找到了這群OB星。2019年,劉超及合作團隊通過國家天文台的郭守敬望遠鏡(LAMOST)的數據,證認出1.6萬(wan) 餘(yu) 顆OB星,繪製了當時世界上最大且具有光譜信息的OB星表。
“示蹤天體(ti) ”重現銀河係演化圖景
銀河係是棒旋星係,由內(nei) 向外伸出多條旋轉的“手臂”,即旋臂。其中,主要的4條旋臂分別是英仙座旋臂、獵戶座旋臂、人馬座旋臂和三千秒差距臂。太陽係就坐落在獵戶座旋臂上。
旋臂,往往是恒星誕生的搖籃,有“恒星托兒(er) 所”之美譽。此前發現的OB星等大質量恒星也通常產(chan) 自此處。關(guan) 於(yu) 旋臂的形成機製、恒星的“孕育”機製等相關(guan) 問題,學界至今尚未蓋棺定論。
如今,一謎未解又添新疑。
此次,研究人員並未將目光投注於(yu) 銀河係的旋臂上,而是在英仙座旋臂和獵戶座旋臂之間的一片新區域中發現了這群OB星。這是一片狹長的區域,就像一座橋,連接了英仙、獵戶兩(liang) 條旋臂。研究人員將之命名為(wei) “仙王座刺”,因為(wei) 從(cong) 地球望去,該區正好處於(yu) 仙王座附近。
這群新發現的OB星就像是遠離了城市喧囂的隱居者,在名不見經傳(chuan) 的世外桃源中活著或死去。沒有人知道,這群隱居者為(wei) 何會(hui) 出現在這裏。
“銀河係旋臂上更容易產(chan) 生這些‘藍胖子’,但也難以排除旋臂以外的地方就不能有‘藍胖子’們(men) 的誕生地。”在劉超看來,人類在浩瀚星空麵前無比渺小,卻對“追星”無比執著,其魅力就在於(yu) “追星”的過程中,有無數未知等著人們(men) 去探索。
OB星,是解構銀河係演化的一塊重要拚圖。這也是很多學者熱衷於(yu) OB星研究的原因所在。
劉超指出,正因為(wei) “藍”顏薄命,我們(men) 觀測到的“活”著的OB星都是近期(幾千萬(wan) 年前)誕生的。從(cong) 這一角度來看,OB星也是我們(men) 能觀測到的最年輕的恒星之一。它們(men) 所處的位置代表了最“新鮮出爐”的恒星“產(chan) 地”。
像OB星這類有特殊作用的天體(ti) 屬於(yu) “示蹤天體(ti) ”的範疇。如果把OB星與(yu) 年老的“示蹤天體(ti) ”(如紅巨星,其壽命在數十億(yi) 年到百億(yi) 年)放在一起對比,就能發現二者在空間分布、速度特征等諸多因素上的差異,從(cong) 而勾勒出一幅銀河係演化的曆史圖景。
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