银河系最亮的恒星之一——海山二双星或是三星系统

▲这六张平面图为170年前海山二双星系统中的那次恒星大爆炸的解读提供了另一种可能。

海山二星（Eta Carinae）是银河系中人类已知的最亮的恒星之一，该双星系统位于离地球7500光年之外的船底座大星云（Carina Nebula）中，而该星云是南夜空中一块人类可见的广阔的恒星形成区域。大约在170年前，当时的天文学家目睹了一场恒星大爆炸，其释放的能量几乎相当于标准超新星爆炸所释放的能量。然而，出人预料的是，与其他剧烈爆炸后死亡的恒星不同的是，海山二星在爆炸后依然留存了下来。

据英国《皇家天文学会月刊》（The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）8月2日刊发的两篇研究论文称，美国亚利桑那大学的内森·史密斯（Nathan Smith）和太空望远镜科学研究所的阿明·莱斯特（Armin Rest）领导的一组天文学家，通过利用地面望远镜对延迟抵达地球的恒星爆炸光回波进行现代天文学取证研究——对19世纪40年代发生的海山二恒星爆发的各种参数进行重新测量，他们的重大发现显示，爆炸喷射出物质的运动速率比天文学家预估的要快20倍，这也是人类有史以来观测到的超新星爆炸冲击波所喷射出物质的最快喷射速率纪录，而一般情况下，大质量恒星死亡之前所产生的星风要相对缓慢而柔和。为了解释这一不寻常的现象，他们推断：海山二原本可能是一个三星系统。

基于这些观测数据，研究人员提出的假设是，那次喷发可能是由于三颗发生冲突的邻近恒星之间长时间的动态博弈所引发的，而最后的博弈结果以其中一颗恒星的毁灭而告终，并让另外两颗恒星形成了一个新的双星系统。据天文学家们推测，这场恒星间三方对抗的高潮可能是一场猛烈无比的恒星爆炸，海山二星吞噬了它两颗同伴恒星的其中一颗，并将相当于我们太阳质量10倍的物质量推送入太空，所喷射出的物质形成了一个巨大的双叶结构，也就是今天在所获图像中见到的类似哑铃形状的天体。

参照图示，这一理论是这样的，分为6个步骤：

1. 海山二最初是一个三星系统，其中有两颗巨大的恒星A和B正沿着邻近的轨道运行，另一颗伴星C则在更远的轨道上运行。

2. 当A和B中质量更大的恒星A接近其生命的尽头时，它开始膨胀并将大部分物质量倾倒在其相对较小的兄弟恒星B上。

3. 当恒星B膨胀到相当于大约100个太阳质量的大小、并且变得极其明亮时，恒星A的氢外层便被剥离了，并暴露出它高温的氦内核。而这一质量转移的过程打破了该系统中的引力平衡，让只剩氦内核的恒星A远离了已变成巨星的B。

4. 恒星A的氦内核靠近最外层的恒星C时，与其发生了引力作用，并将其拉入到引力博弈中。这两颗恒星交换了位置，最外层恒星C被踢向系统内部。

5. 恒星C向内运动，并与极其巨大的恒星B发生相互作用，形成了一个围绕着这颗巨星的物质星盘。

6. 最终，恒星C与质量巨大的恒星B合并，引发了一个爆炸事件，然后从恒星B中喷射出来的大量物质形成了一个双叶结构。与此同时，幸存的恒星A被送上了一个被拉长的、围绕合并后双星系统的运行轨道。每隔5.5年，它就会穿过这颗巨星外层的气态外层空间，并产生能以X射线形式被人类探测到的冲击波。

研究人员展望到，更好地理解海山二恒星爆炸中的物理学效应及原理，或有助于人类在未来揭开更多关于双星系统和多星系统中各天体间复杂相互作用的奥秘，而这些信息对于理解大质量恒星的演化和消亡过程至关重要。

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 编译：Jonathan 审稿：阿淼 责编：程建兰

期刊来源：Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

期刊编号：0035-8711

原文链接：https://scitechdaily.com/new-clues-about-eta-carinae-the-star-that-wouldnt-die/

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