05.08 太陽的死亡後,會變成什麼?

太陽的死亡後,會變成什麼?

根據三位天文學家的最新研究,我們的太陽將在大約50億年後開始其死亡週期,它將爆發成一種令人敬畏的現象,一種被稱為行星狀星雲的現象,這種誘人的發光星體物質雲團,遠在數百萬光年之外都可以看到。

他們的預測解決了目前關於太陽命運的爭論,並解釋了為何行星狀星雲突然出現在可觀測到的宇宙中看似矛盾的地方。

阿爾伯特·茲爾斯特拉教授認為:“當一顆恆星死亡時,它會向太空噴射出大量的氣體和塵埃(太陽的殼層)。這些殼層可以是恆星質量的一半。這就裸露了恆星的核心,在恆星生命的這一點上,它已經耗盡了燃料,最終死亡。”

只有到那時,熾熱的核心才能使被射出的殼層明亮地照耀大約一萬年,這在天文學上是一個短暫的時期。這就是行星狀星雲可見的原因。其中一些非常的明亮,以至於可以從數千萬光年的極遠距離看到它們。在那裡的恆星本身會非常微弱,以至於看不到它們。

太陽的死亡後,會變成什麼?

茲爾斯特拉和他的同事在“自然天文學”雜誌上解釋了他們的新模型是如何利用星雲的亮度來推斷中年恆星過去的生命史的,並確定它們最終的星雲碎片雲會有多亮,而這個年齡範圍很難分析。在研究這些特徵時,基於計算機的模型還解決了天文學家所觀察到的和他們先前的理論模型預測之間長達25年的衝突。

早期的研究表明,只有太陽質量的兩倍左右的恆星才能形成一個足夠明亮的星雲,可以在一個星系之外被看到,但是高功率望遠鏡已經在已知包含低質量恆星的古老星系中探測到了許多明亮的星雲。

古老的、質量低的恆星應該比年輕的、質量更大的恆星形成更微弱的行星狀星雲。這些數據表明,你可以從太陽這樣的低質量恆星那裡得到明亮的行星狀星雲,但模型認為這是不可能的,任何小於太陽質量兩倍的恆星都會使行星狀星雲過於微弱而看不見。

較早的模型計算出,在恆星生命末期的演化過程中,太陽會像所有恆星一樣,將其外層的大氣層驅逐出去,變成一個紅巨星。然而,剩下的核心,白矮星,將不會產生足夠的紫外線輻射來激發殼層中的粒子,因此它不會發光。

太陽的死亡後,會變成什麼?

但是,在研究了他們的太陽演化模型後,研究小組發現,實際上,太陽的殘餘核心在噴射出一半質量之後,會以比先前預測的速度快三倍的速度升溫,使它成為一個雄偉的星雲,儘管星雲會很微弱。

有趣的是,這個模型顯示我們的太陽在星雲形成所需的質量點上勉強達標。只有很少一部分恆星不會成為星雲,而在三個太陽質量以上的恆星會形成明亮的星雲。


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