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Feb. 04 2024

天文學家首次發現了一些「隱藏」的恆星:被暱稱為「老煙囪」

  • 藝術家對一顆被暱稱為「老煙囪」的紅巨星噴發出的氣雲和塵埃的想像圖。

    藝術家對一顆被暱稱為「老煙囪」的紅巨星噴發出的氣雲和塵埃的想像圖。

  • 由VISTA所拍攝到的紅巨星紅外線影像,位於我們銀河系中心附近約30,000光年遠的地方,它在幾年的時間裡逐漸消失然後重新出現。

    由VISTA所拍攝到的紅巨星紅外線影像,位於我們銀河系中心附近約30,000光年遠的地方,它在幾年的時間裡逐漸消失然後重新出現。

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這些被稱為「老煙囪」的神秘天體其實是老年的恆星,已進入紅巨星階段。最新的發現顯示,這些恆星可以在數十年的時間裡靜靜地存在,幾乎變得看不見,然後突然噴發出煙雲,故被暱稱為老煙囪。這些恆星首次在銀河系的中心附近被發現。這項研究已刊登在《皇家天文學會月報》(Guo et al. 2024Lucas et al 2024)。研究團隊利用隸屬於歐洲南方天文台,位於智利安第斯山脈的可見光和紅外線調查望遠鏡(VISTA),對夜空進行為期10年的調查。他們利用紅外線光監測了近10億顆恆星,得到了上述的新發現。

藝術家對一顆被暱稱為「老煙囪」的紅巨星噴發出的氣雲和塵埃的想像圖。

藝術家對一顆被暱稱為「老煙囪」的紅巨星噴發出的氣雲和塵埃的想像圖。

其實原本的研究目標,是聚焦在正在誕生的新生恆星,稱為原恆星。這些原恆星在形成新的恆星及行星系統的過程中,被大量塵埃和氣體遮蔽,因此在可見光中無法觀察到,但紅外線光可以穿透,當原恆星在經歷持續數月、數年甚至數十年的巨大爆發期間找到它們。這些爆發的發生與在原恆星周圍的緩慢旋轉物質盤有關,而物質盤是行星誕生的地方。

這個研究團隊分析了222顆目標恆星,大部分的目標符合上一段所敘述的原恆星誕生事件。然而其中的21顆恆星帶來了一些完全意想不到的發現。這21顆紅色恆星在10年的調查期間顯示出模糊的亮度變化,它們在幾年內看起來為非常暗淡的紅色,有時甚至我們根本看不見它們。在對其中7顆恆星的光譜進行分析後,並與早期調查的數據進行比較,得出結論:它們實際上是已經進入老年恆星的紅巨星。

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由VISTA所拍攝到的紅巨星紅外線影像,位於我們銀河系中心附近約30,000光年遠的地方,它在幾年的時間裡逐漸消失然後重新出現。

由VISTA所拍攝到的紅巨星紅外線影像,位於我們銀河系中心附近約30,000光年遠的地方,它在幾年的時間裡逐漸消失然後重新出現。

這些老年恆星靜靜地存在了數年或數十年,然後以一種完全出乎意料的方式噴發出一團團的塵埃雲。這些塵埃雲會暫時遮蔽恆星,使其在一段時間內從視野中消失,然後當塵埃雲消散時重新變亮,因此被暱稱為「老煙囪」。這些逐漸衰減的紅巨星主要集中在銀河系的中心附近,這是一個恆星擁有比其他地方更豐富重元素的區域,所以這些紅巨星具有高金屬豐度。先前天文學家認為含有這些重元素的塵埃顆粒應該比較容易從紅巨星相對低溫的外層氣體中緩慢凝結出來,因此觀察到的密集煙雲的噴發仍然是個謎,但這一發現可能會改變我們對於重元素如何釋放到銀河系中的理解。老年恆星排放的重元素也在恆星的一代一代演化中扮演著關鍵角色,下一代恆星及行星形成時所含的重元素來自於上一代恆星所製造。

 

資料來源:Royal Astronomical Society News

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

 

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