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原文链接：https://astronomynow.com/2018/08/03/astronomers-stunned-again-by-eta-carinae-the-star-that-will-not-die/
翻译：陆寅枫
校对：陈艳玲、汪荣鑫、郭文瀚
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海山二(Eta Carinae)是银河系中最大、最亮的恒星之一。它于170年前发生了一次大爆炸，但是恒星本身却完好无损。天文学家对此奇特现象现在有了一个解释。
Credit: NASA, ESA, and J. Hester (Arizona State University)
大约170年前，银河系中最大、最亮的恒星之一——海山二——曾发生了一场大爆炸，所释放的能量几乎等同于一场超新星爆发，并一度成为夜空中第二亮的恒星。但不知怎么的，海山二本身却奇迹般地在这场大爆炸中存活了下来，而天文学家也一直对这背后的原因疑惑不解。
当年大爆炸所产生的光有一部分由于星际尘埃的反射而现在才到达地球，当科学家在对这些光进行研究后，他们发现爆炸还产生了一个巨大的十倍太阳质量的残骸云，这片残骸云扩散的速度是他们最初所预想的二十倍——超过三千两百万千米每小时(3.2*107km/h)，以这个速度足以在数天中从地球达到冥王星。只有超新星爆发的余波才会扩散地如此迅速，而这次爆炸后恒星居然完好无损。
“如此高的速度必须来自一场强烈的爆炸，但是恒星却不知怎么地存活了下来”，亚利桑那大学的Nathan Smith说，“最简单的解释方式是恒星产生了冲击波,将物质加速到如此高的速度。”
Smith便与来自太空望远镜科学研究所(STScl)的Armin Rest一起对此展开了研究。研究人员最初于2003年接收到从海山二残骸云反射的光，当时他们所使用的是位于智利的托洛洛山美洲际天文台的望远镜。在后来使用了更大的麦哲伦望远镜和双子星天文台进行观测后，研究人员收集了光谱数据来推测残骸云的传播速度。而他们的数据和现有的恒星演化模型不一致。
海山二爆炸的六个步骤。
Credit: NASA, ESA, and A. Feild (STScl)
恒星一般在它们的核心使用完所有的核能后便死亡了。当核聚变的能量产生的向外压力突然停止时，重力就会使核心开始坍缩，所产生的巨大冲击波便会将恒星的最外层吹入太空。根据最初恒星质量的不同，坍缩后的核心最终会变成一颗中子星或是一个黑洞。
在海山二的情况中，必定有某些过程产生了一个类似于超新星爆炸般的冲击波，并且所含的能量只差一点点就足够摧毁一颗恒星了。那到底发生了什么呢？
Smith和Armin认为海山二最初是一个三星系统，其中有两颗质量较大的恒星(A,B)围绕着彼此旋转，另有一颗质量较小的恒星(C)在远方。当质量最大的那颗恒星(A)接近它生命的尽头时，它会开始膨胀，这使得与它相邻的另一颗大质量恒星(B)能够吸收相当大一部分物质。当它吸收至接近一百倍太阳质量后，濒死恒星(A)的外层大气层已经消耗殆尽，只剩下一颗裸露的大约三十倍太阳质量的氦核(A)。
“众所周知，质量越大的恒星寿命越短”，Armin说，“所以原来温度较高的那颗伴星(A)质量更大，它应该在演化中比B更接近死亡，但是它现在质量却比另一颗伴星（B）小得多，这与质量越大寿命越短不相符，所以一定发生了物质转移。
质量转移必定会改变这个恒星系统中的引力结构，使得只剩下氦核的恒星(A)朝远离它巨大伴星(B)的方向移动。之后，氦核恒星与一直处在外围的第三颗恒星(C)相互作用并将它“踢”向了巨大伴星。最终，C星不可避免地落入位于这个系统中心的超大质量恒星(B)。
在最初阶段，当这两颗恒星(B与C)还在互相绕转并慢慢靠近时，物质以较慢的速度喷发。当它们最终合并后，残骸喷发的速度变快了接近一百倍，赶上并一头栽进了之前较慢的喷发物质中，这一过程便发出了我们所看见的光。与此同时，氦核恒星(A)进入了一条椭圆轨道，在这条轨道上它每隔五年半就会经过一次超大质量恒星(B)的外层大气，产生X光和冲击波。
那颗超大质量恒星(B)很有可能在不久的将来会耗尽它的核能，并产生一场真正的超新星爆发。
『天文湿刻』 牧夫出品
credit： umutreberart
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