这些是宇宙中最热的恒星:但都缺少一种关键成分

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这个wolf - rayet的恒星被称为WR 31a,距离在船底星座大约3万光年远。外星云释放出氢和氦,而中央恒星燃烧超过10万K。图片版权:ESA/Hubble & NASA; Acknowledgement: Judy Schmidt

在天文学中有一个简单的恒星公式::增加更多的质量,恒星会变得更明亮、更蓝、更热。

现代摩根-基南(morgan - keenan)光谱分类系统与图中所示的每个星类的温度范围(开尔文)。今天绝大多数(75%)的恒星都是m级恒星,只有1 - 800的恒星足够大,足以成为超新星。然而就像恒星一样热它们并不是整个宇宙中最热的恒星。图片版权:Wikimedia Commons user LucasVB, additions by E. Siegel

这种模式从太阳的质量仅仅是太阳的百分之几到超过200倍的质量。

这颗巨大的恒星形成区域位于富含气的狼蛛星云中。人类所知的最大规模的恒星可以在中央星团中找到,右边是R136a1它的质量是~260倍太阳质量。图片版权:ESO/P. Crowther/C.J. Evans

但这些恒星所达到的温度是有限的,即使是最大规模的也是如此。

O级恒星是最热门的主序恒星但通过将其外层的氢层释放出来,正如上图所示,它们可以达到更大的温度。这里的星图是WR 122,是第一个用圆盘找到的wolf - rayet恒星。图片版权:NASA, ESA, and G. Bacon (STScI); Science Credit: NASA, ESA, and J. Mauerhan

如果想变得更热,则需要额外的东西:失去氢

位于天鹅座的新月星云由中央大质量恒星WR 136提供动力,在红巨星阶段被排出的氢气被中心的炽热恒星震动成可见气泡。图片版权:Wikimedia Commons user Hewholooks

当最大规模的恒星在演化时,它们会通过核心的燃料燃烧,膨胀成一个红巨星并熔合氦。

在它的一生中一个非常大的恒星的结构,在核心耗尽核燃料的时候达到了一种II型超新星的高潮。如果一颗恒星在它的外部氢包膜上,但是一小部分大质量恒星没有,就会变成wolf - rayet恒星,这就是核聚变的原理。图片版权:Nicole Rager Fuller/NSF

通常情况下会变成更重的元素:融合碳、然后氧等等。

wolf - rayet star WR 124和星云m1 - 67环绕着它,它们的起源都来自于最初的大质量恒星,它的外层被吹掉了。现在的中心恒星比以前更热了。图片版权:ESA/Hubble & NASA; Acknowledgement: Judy Schmidt

但在一个特殊的恒星级——沃尔夫- rayet外层的氢层被吹走,只留下较重的元素。

这颗不寻常的炽热巨大的年轻恒星WR 22在这里的船底座星云中呈现出剪影,并显示出高度的电离重元素,如碳和氮。图片版权:ESO

在它们的大气中,碳、氮和氧的电离原子有强烈的倍增,而且这些恒星都是最著名的。

在很大程度上它们的质量只有太阳的10到20倍,它们的燃烧速度达到了20万K,发出了数十万倍太阳的光。

在x射线(蓝色)、射电(粉红)和光学(黄色)复合材料中显示的恒星GK Persei的新星,包含了其光谱中的wolf - rayet元素,这表明它可能有一个wolf - rayet progenitor。图片版权:X-ray: NASA/CXC/RIKEN/D.Takei et al; Optical: NASA/STScI; Radio: NRAO/VLA

只有很少的部分是肉眼可见的,因为大部分的能量辐射是紫外线,故而不可见。

wolf - rayet star WR 102是已知的最热的恒星约为210000 k,是来自WISE和Spitzer的红外合成物,几乎看不到,因为几乎所有的能量都是在短波波长的光中。然而被吹走的电离氢却引人注目。图片版权:Judy Schmidt, based on data from WISE and Spitzer/MIPS1 and IRAC4

只有1000个wolf - rayet恒星构成了整个局部恒星群。


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参考:NASA,ESA,Wikimedia等

作者:Ethan Siegel(天体物理学家)

来自:forbes

编译:中子星

审校:博科园