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超巨星大犬座VY死亡的原因
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：SlashGear報(bào)道，與地球相比，犬座我們的死亡太陽(yáng)是巨大的，能夠容納一百多萬(wàn)顆藍(lán)色行星。超巨然而，犬座與我們銀河系中的死亡其他一些恒星相比，太陽(yáng)是超巨很小的。像大犬座VY這樣（位于大犬座）的犬座恒星，是死亡已知的最大的恒星之一，屬于一種叫做超巨星的超巨類(lèi)型。它是犬座如此之大（半徑是太陽(yáng)的1420倍），以至于它被稱為超巨星。死亡
找到這么大的超巨恒星是很罕見(jiàn)的，研究人員對(duì)像這樣的犬座恒星如何隨著時(shí)間的推移而變化和演化感到很好奇。特別是死亡，他們知道這么大的恒星往往會(huì)定期拋出大量的質(zhì)量，與像我們太陽(yáng)這樣的典型小恒星不同。現(xiàn)在，一個(gè)由天文學(xué)家組成的研究小組一直在觀察這顆“怪物”恒星，以了解更多。
“我們對(duì)超巨星在其生命末期的表現(xiàn)特別感興趣，”研究人員之一 Ambesh Singh在亞利桑那大學(xué)的聲明中說(shuō)。“人們?cè)?jīng)認(rèn)為這些巨大的恒星只是簡(jiǎn)單地演變成超新星爆炸，但我們不再肯定這一點(diǎn)。”
研究人員認(rèn)為，超新星并不能很好地解釋這些大質(zhì)量恒星是如何死亡的。
“如果是這樣的話，我們應(yīng)該在天空中看到更多的超新星爆炸，”研究人員Lucy Ziurys說(shuō)。“我們現(xiàn)在認(rèn)為它們可能會(huì)悄悄地坍塌成黑洞，但我們不知道哪些超新星會(huì)這樣結(jié)束它們的生命，也不知道為什么會(huì)這樣，以及如何發(fā)生。”
最著名的超巨星之一是位于獵戶座的參宿四（Betelgeuse）。由于其奇怪的行為，參宿四最近一直是人們關(guān)注的對(duì)象。從2019年開(kāi)始，這顆恒星急劇變暗，失去了其正常亮度的三分之二。然后，到2020年，它似乎又回到了以前的亮度。雖然隨著時(shí)間的推移，恒星變暗或變亮是正常的，但這通常是一個(gè)發(fā)生得更慢的過(guò)程。
最初，一些觀察家認(rèn)為參宿四可能要變成超新星了。其他人則認(rèn)為，這顆恒星可能被像太陽(yáng)黑子一樣的黑暗斑塊所覆蓋。但是使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，變暗的原因是不同的：這顆恒星在一次爆發(fā)中產(chǎn)生了大量的氣體，形成了一片塵埃云。這片塵埃云阻擋了這顆恒星的一些光線，使其無(wú)法到達(dá)我們這里，因此它看起來(lái)比較暗淡。
一個(gè)類(lèi)似的過(guò)程發(fā)生在大犬座VY上，但規(guī)模更大。Ziurys說(shuō)：“可以把它看作是打了類(lèi)固醇的參宿四，”他說(shuō)。“它要大得多，質(zhì)量也大得多，每200年左右就會(huì)發(fā)生一次猛烈的大規(guī)模噴發(fā)。”
研究人員利用智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）等工具觀察大犬座VY，以觀察這顆恒星噴出的氣體。他們發(fā)現(xiàn)了氧化硫、二氧化硫、氧化硅、氧化磷和氯化鈉，還收集了關(guān)于這些化學(xué)物質(zhì)在氣體中的混合程度的信息。他們還發(fā)現(xiàn)，不同的噴出物散發(fā)出不同的化學(xué)物質(zhì)混合，有助于了解像這樣的恒星是如何隨著時(shí)間的推移脫落其質(zhì)量的。
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（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：一個(gè)由亞利桑那大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家小組已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)垂死的超巨星的詳細(xì)的三維圖像。由亞利桑那大學(xué)研究人員Ambesh Singh和Lucy Ziurys領(lǐng)導(dǎo)的小組追蹤了一顆被稱為大犬座VY（VY Canis Majoris）的紅超巨星周?chē)鞣N分子的分布、方向和速度。
他們于6月13日在加利福尼亞州帕薩迪納舉行的美國(guó)天文學(xué)會(huì)第240次會(huì)議上公布了這一發(fā)現(xiàn)，以前所未有的規(guī)模深入了解了伴隨著巨星死亡的過(guò)程。這項(xiàng)工作是與明尼蘇達(dá)大學(xué)的Robert Humphreys和英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的Anita Richards合作完成的。
被稱為超巨星的極端超巨星非常罕見(jiàn)，在銀河系中只有少數(shù)幾個(gè)已知存在。這方面的例子包括獵戶座中第二亮的恒星--參宿四，以及天鵝座中的NML Cygni，也被稱為V1489 Cygni。與質(zhì)量較低的恒星不同--一旦進(jìn)入紅巨星階段，它們更有可能膨脹起來(lái)，但通常會(huì)保持球形--超巨星往往會(huì)經(jīng)歷大量的、零星的質(zhì)量損失事件，形成由弧形、團(tuán)塊和結(jié)組成的復(fù)雜、高度不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。
大犬座VY--簡(jiǎn)稱VY CMa--位于距地球約3009光年的地方，是一顆脈動(dòng)的變星，位于大犬座的稍南部。根據(jù)Ziurys的說(shuō)法，VY CMa橫跨10000到15000個(gè)天文單位（1AU是地球和太陽(yáng)之間的平均距離），可能是銀河系中質(zhì)量最大的恒星。
Ziurys說(shuō)：“把它看作是打了類(lèi)固醇的參宿四，”他是亞利桑那大學(xué)化學(xué)和生物化學(xué)系以及斯圖爾特天文臺(tái)的聯(lián)合教授，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)都屬于理學(xué)院。“它要大得多，質(zhì)量大得多，每200年左右就會(huì)發(fā)生一次劇烈的大規(guī)模噴發(fā)。”
研究小組選擇研究VY CMa，因?yàn)樗沁@些類(lèi)型的恒星的最佳例子之一。
Ziurys實(shí)驗(yàn)室的博士生Singh說(shuō)：“我們對(duì)超巨星在其生命末期的表現(xiàn)特別感興趣。人們?cè)?jīng)認(rèn)為這些大質(zhì)量的恒星只是演變成超新星爆炸，但我們不再確定這一點(diǎn)。”
“如果是這樣的話，我們應(yīng)該在天空中看到更多的超新星爆炸，”Ziurys補(bǔ)充說(shuō)。“我們現(xiàn)在認(rèn)為它們可能會(huì)悄悄地坍縮成黑洞，但是我們不知道哪些超新星會(huì)這樣結(jié)束它們的生命，也不知道為什么會(huì)發(fā)生這種情況，以及如何發(fā)生。”
以前用NASA的哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和光譜學(xué)對(duì)VY CMa進(jìn)行的成像顯示了明顯的弧線和其他團(tuán)塊和結(jié)點(diǎn)的存在，其中許多從中心恒星延伸到數(shù)千澳。為了揭示超巨星結(jié)束其生命的過(guò)程的更多細(xì)節(jié)，研究小組開(kāi)始追蹤超巨星周?chē)哪承┓肿樱⑺鼈冇成涞焦胀h(yuǎn)鏡拍攝的塵埃的已有圖像上。
Ziurys說(shuō)：“沒(méi)有人能夠?yàn)檫@顆恒星制作一個(gè)完整的圖像，”她解釋說(shuō)，她的團(tuán)隊(duì)著手了解這顆恒星脫落質(zhì)量的機(jī)制，這些機(jī)制似乎與那些在生命末期進(jìn)入紅巨星階段的小恒星不同。
Ziurys說(shuō)：“你沒(méi)有看到這種漂亮的、對(duì)稱的質(zhì)量損失，而是像巨大的子彈一樣吹過(guò)恒星的光球，向不同方向噴射質(zhì)量的對(duì)流單元。這些類(lèi)似于在太陽(yáng)中看到的日冕弧，但要大上十億倍。”
該小組利用智利的阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（或稱ALMA），追蹤從恒星表面噴射出來(lái)的物質(zhì)中的各種分子。雖然一些觀察仍在進(jìn)行中，但已經(jīng)獲得了氧化硫、二氧化硫、氧化硅、氧化磷和氯化鈉的初步地圖。從這些數(shù)據(jù)中，該小組構(gòu)建了一個(gè)VY CMa的全球分子外流結(jié)構(gòu)的圖像，其尺度包括了從該恒星噴射出的所有物質(zhì)。
Singh說(shuō)：“分子在包絡(luò)層中追蹤弧線，這告訴我們分子和塵埃混合得很好。分子在無(wú)線電波段的發(fā)射的好處是，它們?yōu)槲覀兲峁┝怂俣刃畔ⅲ鴫m埃的發(fā)射則是靜態(tài)的。”
通過(guò)將ALMA的48個(gè)無(wú)線電天線移動(dòng)到不同的配置中，研究人員能夠獲得關(guān)于分子的方向和速度的信息，并相當(dāng)詳細(xì)地描繪出它們?cè)诔扌前さ牟煌瑓^(qū)域，甚至將它們與不同時(shí)期的質(zhì)量噴射事件聯(lián)系起來(lái)。
Singh表示，處理這些數(shù)據(jù)需要在計(jì)算能力方面進(jìn)行一些重任。他說(shuō)：“到目前為止，我們已經(jīng)處理了來(lái)自ALMA的幾乎一兆字節(jié)的數(shù)據(jù)，而且我們?nèi)匀皇盏轿覀儽仨毻ㄟ^(guò)的數(shù)據(jù)，以獲得可能的最佳分辨率。僅僅是校準(zhǔn)和清理數(shù)據(jù)就需要多達(dá)2萬(wàn)次的迭代，每個(gè)分子需要一兩天的時(shí)間。”
“通過(guò)這些觀測(cè)，我們現(xiàn)在可以把這些放在天空的地圖上，”Ziurys說(shuō)。“到目前為止，只有這個(gè)巨大結(jié)構(gòu)的一小部分被研究過(guò)，但是除非你看整個(gè)區(qū)域，否則你無(wú)法理解質(zhì)量損失和這些大恒星是如何死亡的。這就是為什么我們想創(chuàng)建一個(gè)完整的圖像。”
在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的資助下，該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在一系列論文中發(fā)表其研究結(jié)果。