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御夫座Epsilon:解决恒星谜题的一大步

学术/学科 / 天文学 养生小编 来源:互联网 15浏览 0评论

原文标题:Epsilon Aurigae: Big Step in Solving a Stellar Mystery

作者:Alan MacRobert  原文来自:SkyandTelescope.com   Posted: 2010. 1. 5

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2010年1月5日,天文学家宣布了一个解决御夫座Epsilon长久谜题的 重大进展,这颗谜一般的 恒星 每过27.1年亮度就要降低一半,并且如此持续两年。将近200年来,天文学家就被该恒星 迷惑,虽然事实是它用肉眼就可以很容易地看到,并且专业和业余天文学家已经对其进行了数十年的 大规模观测了。

在华盛顿特区召开的 美国天文学会会议上,来自加州理工学院的 唐纳德·霍尔德(Donald Hoard)描述了NASA的 斯必泽太空望远镜新近进行的 红外线观测以及新模型,这一模型显然是第一次全面地将已有的 海量数据联系 到了一起。霍尔德说:“我们的 结果提供的 是全局性的 解释。”不过他很快就补充道:“仍旧有许多需要解决的 细节。”

在这张艺术概念图中,御夫座Epsilon(右侧的 超巨星 )开始被环绕着暗得多的 B型单星 的 尘埃盘遮挡。新的 模型假设这颗恒星 相对较老而非较年轻,从而解释了该系 统长达几十年的 谜题。(图片提供:NASA / JPL-Caltech)

在开始于2009年8月的 最近一次变暗之前,天文学家构建了该系 统的 图景,其中可见的 F型超巨星 要比太阳的 质量大上很多。这是其超高的 亮度(相当于太阳的 130000倍)所暗示的 。每隔27.1年,几乎是侧向我们的 巨大尘埃盘滑过恒星 前方,导致了长期的 偏食。不过该模型留下的 大问题是有关亮星 、掩食盘面,尤其是不可见的 大质量天体或者说必然存在于盘面中心的 天体本质的 。(见《天空和望远镜》杂志2009年5月号第58页)。

斯必泽的 观测与可见光和紫外波段的 许多观测一道,提供了关于这一系 统更为完整的 图景。斯必泽的 工作最后揭示出,盘的 直径大约是8个天文单位,与推测的 一样,同时还表明,其中包含有相对大的 颗粒,大小与沙粒相当,而非常见的 微观尺度细小的 太空尘埃。远紫外观测还说明了盘面中央超热恒星 的 存在,这一恒星 光谱型可能是B型(比太阳大约热3倍)。

这一模型的 问题是,盘面的 中央恒星 看起来质量与F型超巨星 一样大,而如果正常恒星 拥有如此多的 质量,它应该与主星 亮度相当。但是我们几乎看不到它——虽然盘面的 中心看起来是透明的 。

霍尔德与他的 同事提出了一个模型,他们认为与所有的 观测相符合。关键部分是明亮的 F型超巨星 比先前设想的 质量要小得多。如果它是高度演化并且接近生命终点的 ,它仍旧可以发出如此多的 光亮。在这一图景中,它的 起始质量10倍于太阳(作为对比,通常认为它的 质量是太阳的 15或20倍),从那时起相当一部分质量已经被吹离星 体了。这样B型伴星 就可以只有6倍太阳质量了,因此光度要小得多。该图景中的 暗淡盘面并非标志着仍在积累物质的 新生恒星 。相反,盘面是由B型星 通过引力从濒死主星 星 风中捕获的 物质组成的 。

当前,盘中的 物质远小于地球质量,但是这一数字起初可能更大。其初始的 气体和微观尘埃颗粒被吹出了系 统,只留下了较大的 颗粒。系 统本身的 年龄可能在1000万年左右。在接下来的 几千年中,濒死的 F型恒星 将抛出大多数剩余的 质量,并形成行星 状星 云。

“所有纠缠在一起的 参数相当的 管用,”霍尔德说,“我皈依了这一模型,不过我对它非常满意。”他补充道,他原先更倾向于另一个模型。

美国变星 观测者协会的 负责人阿恩·亨登(Arne Henden)强调说,御夫座Epsilon之谜尚未被解决:“我们接近了掩食的 中段,在接下来的 一年里会发生很多有趣的 事情。关于这一系 统,仍旧有我们不了解的 东西。”

霍尔德和亨登都指出,AAVSO组织了全球范围内的 “公民科学家”网络,来监测御夫座Epsilon变化的 亮度和光谱。来自高质量业余观测(测光与分光)的 大量信息连带继续进行的 专业观测一道,应该可以最终解决御夫座Epsilon之谜。亨登说:“如果我们可以了解这个系 统的 话,就应该在当下这一轮观测中了解。”

(全文完)