就像目睹子弹在空气中留下的超音速轨迹一样,天文学家发现,距离地球约420光年的红巨星变星米拉A发出巨大的紫外线尾迹。从地球上看,这个浑浊的尾迹跨越了天空整整两度的范围,可能由过去30000年间从恒星上脱落并与天体路径上的星际尘埃相互作用的冷氢和较重元素组成。
这个尾迹延伸13光年,大约是太阳与最近的恒星之间距离的三倍。
研究人员表示,这一发现为了解像我们太阳这样的恒星的暮年提供了前所未有的记录,包括来自衰老恒星的恒星风,而这种恒星风正是我们身体中的碳和我们吸入的氧气等物质的来源。
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加州理工学院帕萨迪纳分校的天文学家和团队负责人克里斯托弗·马丁说:“如果尼安德特人拥有紫外线眼睛,并且可以观察大气层之上,他们本可以看到这条尾巴开始形成。”
十七世纪的天文学家对米拉A星,或称鲸鱼座 Omicron 星,每332天亮度发生剧烈变化感到惊奇。(米拉在拉丁语中是“奇妙”的意思。)研究人员现在认为,这种变化发生是因为该恒星已经将其核心中所有的氢-氦核燃料燃烧成较重的碳和氧,并膨胀成一颗较冷的红巨星,由剩余燃料壳层中不稳定的核聚变反应加热。人们认为,这种燃尽的恒星会将中等重量的元素,如碳、氮和氧,播撒到仍在形成的恒星和行星中,这些元素是从衰老恒星的外壳中吹出来的。
马丁和他的同事在美国宇航局的星系演化探测器(GALEX)紫外线卫星于2003年发射后拍摄的图像中注意到了米拉的尾迹。根据《自然》杂志的一份报告,图像显示,在恒星及其较小的伴星米拉B的前面,有一个弓形激波——就像移动船只船首下堆积的波浪一样——以及一个破碎成湍流结或环状的尾迹。
研究人员认为,由于该恒星以相对较快的速度,即每秒130公里[见下文注释] 相对于星系移动,因此它压缩并加热了其前方的星际气体。这种热气体激发了从米拉发出的每秒五公里的氢分子和较重元素的冷风,使其在紫外线下发光。
该团队估计,米拉A每年损失太阳质量的百万分之一,而其总质量可能为太阳质量的1.5倍。
马丁说,紫外线尾迹可能非常普遍,尽管直到现在才被注意到。红巨星阶段等待着许多较小的恒星,包括我们自己的太阳,在四十亿到五十亿年后也会经历这个阶段。
注:原文最初声明米拉A的速度(每秒130公里)是子弹的三倍;事实上,子弹的飞行速度约为每秒1公里。