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巨大的恒星比预期的更大,更常见 - 这些“宇宙发动机”可以重写天体物理学

比太阳大许多倍的巨大恒星比以前认为的更大,更常见。 上发表的一项新研究表明,这些“宇宙发动机”可以达到太阳大小的200至300倍 - 这是许多天文学家以前认为不可能实现的壮举。 他们惊人的丰富可能会改写我们对宇宙本身的理解。

拥有超过太阳质量8到10倍的恒星通常被称为“巨大的”。它们的爆炸生命周期通过产生黑洞,中子星和强烈的恒星风来塑造我们宇宙的结构。

牛津大学的首席研究作者和物理学家Fabian Schneider向“新闻周刊”解释说:“这些巨大的恒星是宇宙引擎,它们帮助我们将原始宇宙转变为我们今天生活的宇宙。”

但是直到最近,施奈德说,许多天文学家并不认为接近太阳质量200倍的恒星是可能的。 在这项新的研究中,该团队估计出生时恒星的最大质量可达300太阳质量。

狼蛛星云

研究人员使用智利的超大望远镜拍摄了一幅被称为30 Doradus或“狼蛛星云”的天空图。这一部分空间是有史以来观测到的一些最大和最快的恒星的家园,并以极端星暴为特征。来自早期宇宙的事件。 这个巨大的恒星托儿所距离大麦哲伦星云有180,000光年远。

国际团队使用光谱学来确定30 Doradus中恒星的表面温度,表面加速度,旋转速率和发光度。

“我们将光线分解成各自的波长成分,”Schneider解释道。 “这给出了明星的特征'指纹'。”

这些信息使研究人员能够通过将数据与可以预测恒星外观的理论模型进行比较,进一步确定恒星的年龄和质量。

1_4_Massive star IRAS 19312 + 1950是我们银河系中的一颗巨星。 NASA / JPL-加州理工学院

施奈德和他的团队花了数年时间建立了一系列分析工具,以实现这一突破性发现。 光谱数据意味着它们可以确定每颗恒星的“初始质量函数”(IMF)。 施奈德解释说,国际货币基金组织是天体物理学研究的核心,因为它提供的数据可以说明质量在一组恒星中的分布情况。 施奈德和团队相信这是第一次仅使用光谱学做出这样的决定。

研究人员震惊地确认了将近1000颗恒星,其质量是太阳的15至200倍。 施奈德说:“在30只Doradus中有大量的大质量恒星。” 该团队估计,星云产生的超新星比以前的计算产生的多70%。 新估计的黑洞形成率几乎增加了两倍。

但是多拉杜斯如何完成这一壮举是未知的。 “我们仍然不明白这是怎么可能的,”他说。

遥远宇宙的“垫脚石”

1_4_Supernova 巨大的恒星可以产生异国情调的物体,如黑洞和超新星。 这张图片展示了超新星1993J,它是M81星系中爆炸的恒星。 G Bacon / NASA / ESA

该团队的工作仅限于一个当地的明星幼儿园,但其结果的影响应该贯穿整个太空。 施奈德说:“如果大自然能够在那里形成如此多的恒星,它也能够在宇宙中的其他类似区域中这样做。” “因此,30 Doradus是遥远宇宙的踏脚石。”

准确表示大质量恒星对于理解宇宙至关重要。 这些恒星对周围环境产生了“深远影响”,因为它们产生强烈的恒星风,极端辐射和超新星爆炸,这些特征对于星系的演化至关重要。

“对于所有这些应用,”施耐德说,“人们需要了解有多少巨星在宇宙时代诞生。”

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