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5000光年外,正在形成新的“太阳系”,已发现多环芳烃分子

 Daweb_YN 2022-10-17 发布于云南

    美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄了一张令人惊叹的照片,展示了一幅令人难以置信的宇宙景象:一对恒星中至少有17个同心尘埃环以指纹一样的模式喷发出来。

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    这张来自美国宇航局詹姆斯韦伯太空望远镜的图像揭示了至少17个同心尘埃环,这些尘埃环来自一对相互绕行的恒星。该系统距离地球仅5000多光年,被称为沃尔夫-拉叶140,因为其中一颗恒星是沃尔夫-拉叶星。另一个是O型恒星,是已知质量最大的恒星类型之一。当两颗恒星靠近在一起并且它们的恒星风(它们吹入太空的气流)碰撞,压缩气体并形成尘埃时,每个环都会产生。每个轨道产生一个环,每7.93年产生一次。

    这颗O型恒星,其质量至少是太阳的25倍,即将走向生命的终点,届时它可能会直接坍缩成黑洞,或作为超新星爆炸。两颗恒星极有可能合并成一个新的恒星。WR 140的环也被称为贝壳,因为它们不是完美的圆形,并且比图像中看起来更厚,更宽。

什么是沃尔夫-拉叶星?

    1867年,法国天文学家夏尔·沃尔夫(Charles Wolf)和若尔日·拉叶(Georges Rayet)在巴黎天文台进行光谱分析工作时发现了一个令人费解的现象。他们用巴黎天文台的40厘米反射望远镜观测银河系天鹅座时,首次发现了3颗光谱异常的恒星。不同于其它恒星光谱中常见的狭窄暗线,这些恒星光谱呈现出宽而强的发射线。

    大多数恒星的光谱所见都是因为化学元素吸收特定波长光线所形成的吸收线,光谱中有发射线的恒星相当稀少,因此这3颗恒星被认为是不寻常的天体,为了纪念这两位发现者,这3颗恒星被命名为沃尔夫-拉叶星。简称WR星或W星。

图片最早发现的3颗沃尔夫-拉叶星之一WR137的光谱

什么是O型恒星?

    O型星指的是光谱类型为O的炽热蓝白色恒星,它们的温度一般会超过30000K,质量至少16个太阳质量,是宇宙中质量最大的恒星类型,有的时候会将O型星和B型星等蓝色的大质量恒星统称为蓝巨星或蓝超巨星。

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O型星是质量最大的一类恒星

    O型星在宇宙中其实是非常罕见的,大约占恒星总数的1000万分之一,但是因为其表面温度非常高,所以也很明亮(一般亮度能够达到太阳亮度的4万~100万倍以上),所以虽然它们很少见,但是却依然能够凭借超高亮度而能被人肉眼观察到。比如在地球上肉眼所见的90颗最亮的恒星中,有4颗恒星就属于O型星。

    O型星能够发出强烈的紫外线,所以它在可见光谱中就呈现出一种蓝白色。O型星作为主序星中质量最高的恒星,它们中最冷的个体初始质量都能够达到太阳质量的16倍以上。目前科学家还不知道O型星的质量上限是多少。

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    O型星质量大,亮度高,但是寿命很短,最短的还不到100万年

    作为一类质量极大的恒星,O型星的寿命是非常短暂的,就算是质量最低的O型星大约在主序星阶段也只能停留1000万年,而质量最高的O型星可能寿命只有不到100万年。毕竟O型星能够发出如此高的热和光,都是以其疯狂的燃烧自身物质为代价的。

    当O型星生命结束的时候,它们一般会通过超新星爆发的方式变成黑洞或中子星。

    在银河系中目前大约有20000颗O型星存在。O型恒星通常位于活跃的恒星形成区域,例如螺旋星系的旋臂或正在发生碰撞和合并的一对星系(例如触角星系)。这些恒星照亮了周围的任何物质,并且在很大程度上造成了星系臂的不同颜色。此外,O型恒星经常出现在多个恒星系统中,由于质量转移和组成恒星在不同时间爆炸为超新星的可能性,它们的演化更难预测。

已发现有机分子

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    恒星中最常见的元素氢不能自己形成尘埃。但是沃尔夫-拉叶恒星在后期已经吹走了所有的氢,所以它们喷出了通常在恒星内部深处发现的元素,比如碳,可以形成尘埃。来自MIRI的中分辨率光谱仪(MRS)的数据显示,WR 140产生的粉尘可能由一类称为多环芳烃(PAHs)的分子组成,多环芳烃是一种富含有机碳的化合物,被认为可以丰富整个宇宙的碳含量。

    多环芳烃结构各异,存在于地球上的各种环境中。这些分子也在星际介质和彗星中被鉴定出来。一些科学家认为,多环芳烃可能在地球上生命的起源中发挥了作用。而来自NASA的外生生物研究学者,一定程度上也是通过研究这些分子在宇宙中的分布,来寻找包含活细胞起源的线索,进而找到外星生命。

新“太阳系”可能形成

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    我们设想这样一个结果:

    在许多年以后。。。

    W140 双星系统最终合并成一个新的恒星

    围绕在恒星周围的尘埃环,逐渐形成该星系的17大行星

    在温度与光照合适的距离(类似于太阳与地球),形成适合生命生存环境的“地球”

    多环芳烃结构逐步进化成单细胞,多细胞,以至于复杂的生命体系

    。。。

    当然,生命的形成太过于苛刻,每一个环节都不允许出错,所谓失之毫厘,谬以千里。这样看来,我们或许仍旧会继续依旧孤独下去。但不管怎样,这个过程都会很刺激。

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