哈勃观测到一颗碳星——CW Leonis

©NASA

连续波狮子座的

美国国家航空航天局/欧洲航天局的哈勃太空望远镜在今年的万圣节前夕对碳星CW Leonis进行了惊人的观测,这颗星就像一只邪恶的橙色眼睛在烟雾的笼罩下闪耀。

这张由美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜拍摄的照片中,狮子座星在厚厚的尘埃中怒视。距离地球约400光年的狮子座CW狮子座是一颗碳星——一种明亮的红巨星,大气中富含碳。吞噬这颗濒死恒星的煤烟气体和尘埃的密集云团,是在CW狮子座的外层被抛入太空时形成的。

当小到中等质量的恒星耗尽其核心的氢燃料时,向外的压力就会失去平衡,从而导致恒星开始坍塌[1]。随着核心坍塌,围绕核心的等离子体外壳变得足够热,开始聚变氢,产生足够的热量,使恒星的外层急剧膨胀,并将其变成膨胀的红巨星。处于这一生命阶段的恒星向外太空喷射出大量的气体和尘埃,最终将其外层抛离。以碳星CW Leonis为例,这一过程使恒星周围笼罩着一层厚厚的煤烟尘埃。

加上CW Leonis的烟熏头纱,这张照片充满活力的橙色和绿色色调使它成为万圣节的合适庆祝。多年来,哈勃拍摄了一系列令人毛骨悚然的万圣节图片——从幽灵的面孔、宇宙蝙蝠到由双星雕刻而成的南瓜。今年的照片中,一只巨大的邪恶的眼睛从一团烟雾中闪耀出来。

虽然这些观测得到了令人震惊的图像,但它们最初是为了回答有关狮子座CW的紧迫科学问题。作为距离地球最近的碳星,CW狮子座使天文学家有机会了解这颗恒星和它周围的包络层之间的相互作用。这是一个值得研究的特别有趣的天体,因为连续波狮子座的包络是相对动荡的,有一个复杂的内部结构,天文学家认为可能是由附近的伴星雕刻的。

从CW狮子座向外辐射的明亮光束是这幅图像中最有趣的部分之一,因为它们的亮度在15年的时间内发生了变化——这在天文学上是一个难以置信的短时间跨度。天文学家推测,在CW狮子座星周围的尘埃罩子上的缝隙可能会让这些光束穿透并照亮离恒星更远的尘埃。然而,其亮度剧烈变化的确切原因至今仍未得到解释。

哈勃在过去20年里对里昂天文台的详细观测也显示了里昂天文台被抛射物质的环状线状膨胀——里昂天文台脱落的外层。

这张照片包含了哈勃望远镜的主要设备之一宽视场照相机3号从2011年到2016年的观测结果。CW狮子座星在红色滤光镜R和I中是最亮的,因此弥漫在图像中心的煨炖的橙色很好地代表了这颗恒星的真实颜色。

笔记
质量约为太阳0.3-8倍的氢燃烧恒星最终会变成红巨星,但在这个质量范围内开始的恒星会以不同的方式演化,质量较小的恒星永远不会达到红巨星阶段,而质量较大的恒星会变成亮度极高的超级巨星。

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