天文学家使用三个毛纳基天文台发现了已知最多产的制造尘埃的沃尔夫-拉耶特恒星系统,引人注目的是,每年产生整个地球质量的尘埃。
有近二十年的图像从世界上最大的天文台——包括w . m .凯克天文台,斯巴鲁望远镜,和双子天文台在夏威夷——瑞安刘领导的一个研究小组檀香山,夏威夷,校友一个伊奥拉尼学院,天文学家与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的空间和宇宙科学研究所(isa),已经吸引了美丽,螺旋运动的新尘埃流从一个巨大的双星系统称为沃尔夫-拉叶星(WR) 112。
“WR 112极其高温明亮,快速的恒星风以每秒几千公里的速度喷射物质,”该研究的主要作者Lau说。“我们预计尘土会在强烈的热辐射和强风中焚化。我们看到灰尘在这种极端环境下存活,这就是WR 112号公路如此神秘和不寻常的原因。”
这项研究发表在2020年9月15日的《天体物理学杂志》上。
沃尔夫-拉耶特星是已知的最极端的恒星之一;它们的质量是太阳的20多倍,杏耀亮度是太阳的几百万倍。由于沃尔夫-拉耶特恒星处于恒星演化的晚期,
杏耀平台注册优惠 ,失去了大量的质量,因此它们的寿命很短,因此极其罕见。
WR 112由一颗沃尔夫-雷耶特恒星和一颗比太阳质量大得多的伴星组成。从2001年开始拍摄的一系列图像,包括使用凯克天文台的长波长光谱仪(LWS)进行的观测,显示了这个系统随着时间的推移而移动,两颗恒星以大约20年的时间尺度围绕对方运行,从而导致了螺旋旋转的外观。
他说:“Keck天文台的LWS是为数不多的能够捕捉高分辨率热红外图像的仪器之一,而Maunakea是观测这类图像的一个特殊地点。”“这些综合能力使我们能够追踪到WR 112附近尘埃星云几十年来的演化过程。”
该团队确定了来自这两颗恒星的恒星风相互作用区域的尘埃形态。
“当两风相撞时,整个世界,包括大量的释放shocked-gas x射线,而且(乍看之下令人惊讶)创建大量的碳气溶胶尘埃粒子在这些二进制文件的一个恒星已经进化到氦燃烧,产生40%的碳风,”合著者安东尼•莫法特表示天文学蒙特利尔大学的名誉教授。
这个双星尘埃形成的现象已经在其他系统中被揭示,比如WR 104系统,悉尼大学的物理学教授Peter Tuthill是合著者。特别是WR 104,它展示了一个优雅的尘埃轨迹,类似于一个“风车”,追踪着中央双星系统的轨道运动。
然而,WR 112附近的尘埃星云远比简单的风车图案复杂。几十年的多波长观测对它的尘埃外流和轨道运动给出了相互矛盾的解释。在对wr112进行了近20年的不确定之后,斯巴鲁望远镜于2019年10月用漫画仪拍摄的图像为这个谜题提供了最终的——出乎意料的——碎片。
“2017年,我们在WR 112上发表了一项研究,表明尘埃星云根本没有移动,所以我想我们的漫画观察可以证实这一点,”刘说。“让我惊讶的是,漫画图片显示,自2016年我们用超大望远镜拍摄的最后一张照片以来,布满灰尘的外壳确实移动了。它把我弄糊涂了,观测之后我睡不着——我不停地翻看那些图像,直到最后在我的脑海里意识到,那个螺旋状的物体似乎正在向我们坠落。”
刘德华与悉尼大学的研究人员合作,包括泰悉尔和本科生韩一诺,他们是建模和解释WR 112这样的双星系统尘埃螺旋运动的专家。
“我和彼得和伊诺分享了WR 112的照片,他们制作了一个令人惊叹的初步模型,证实了尘埃螺旋流实际上是沿着我们的视线方向旋转的,”刘说。
通过修正后的WR 112的照片,研究小组能够推断出这个双星系统正在形成多少尘埃。令他们吃惊的是,研究小组发现或者说是112年的尘埃输出率3 x10-6每年太阳质量是不同寻常的鉴于其20年的轨道周期——最有效的灰尘在这种类型的生产商WR双星系统的轨道周期的时间更短不到一年的时间,或者说是104年220天内。
因此,WR 112证明了WR双星系统的多样性,杏耀软件能够成为高效的尘埃工厂,并强调了它们作为重要尘埃来源的潜在作用,不仅在银河系,而且在我们自己以外的星系。
像WR 112这样的大质量双星系统,以及超新星爆炸,都被认为是早期宇宙尘埃的来源,但是尘埃产生的过程和喷射出的尘埃的数量仍然是悬而未决的问题。随着wr112的发现,天文学家现在对年轻宇宙中的尘埃起源有了新的认识。