「異域孔雀」雙星螺旋的驚人奧秘

沃爾夫-拉耶特（Wolf-Rayet）型雙星的紅外圖像。天文學家將這個距離地球8000光年之遠的天體冠以埃及蛇形混沌之神的名字——「阿普」（Apep）。

兩年前，澳大利亞雪梨大學（University of Sydney）教授Peter Tuthill領導的團隊發現了一個沃爾夫-拉耶特（Wolf-Rayet）雙星系統，並將其命名為「阿普」（Apep）。

沃爾夫-拉耶特恆星在所有宇宙恆星中出現的概率是一億分之一，它們極亮且極熱，會在超新星爆炸後坍縮並留下黑暗的緻密殘留物（如黑洞或中子星）。而更為罕見的是這種恆星組成的雙星系統：如果條件合適，它們能夠在極端恆星風的驅動下釋放出大量的碳塵。

當兩顆恆星繞對方運行時，塵埃被包裹成煤煙般發光的美麗尾巴，因而它們也被稱作「恆星世界裡的異域孔雀」。可惜的是，目前發現的此類雙星系統還是鳳毛麟角。

一篇於當地時間10月12日發表在《皇家天文學會月報》的論文指出，沃爾夫-拉耶特雙星系統的「螺旋狀膨脹的塵埃似乎有自己的『思想』，其運動速度要比驅動它的極端恆星風速度慢得多」。

文章作者Han表示：「『阿普』產生的恆星風速度令人震驚。它們以每小時1200萬千米的速度吹離這兩顆恆星——這是光速的百分之一。然而，系統產生的塵埃卻膨脹的慢得多，大約只有恆星風速的四分之一。」這種現象在其他天體系統中聞所未聞。

Han認為，對於這一現象的最佳解釋就是其兩顆恆星具有快速旋轉的特性，換句話說，恆星風是以不同速度向不同方向移動的，而我們測量的塵埃膨脹效應則是由恆星赤道附近產生的相對慢風所驅動。

「阿普」雙星主星的快速旋轉意味著，當它變成超新星時很可能會引爆長時間伽瑪暴。伽瑪暴是宇宙中最劇烈的能量爆發事件之一，若撞擊地球，很可能會破壞地球臭氧層，帶來毀滅性災難。幸運的是，『阿普』的旋轉軸決定其不會對地球構成威脅。

Han的研究團隊首次建立了與該複雜螺旋結構相匹配的數據模型，這有助於科學家理解此類恆星的極端性質。然而，Han表示：「雖然我們的模型現在與觀測數據非常吻合，但我們仍沒有完全解釋恆星自轉的物理現象。」

「阿普」雙星中的每顆恆星質量大約是太陽的10到15倍，亮度是太陽的10萬倍以上。太陽表面溫度約為5500攝氏度，而沃爾夫-拉耶特星的溫度通常為25,000度或更高。

該團隊的最新發現表明，這兩顆恆星每隔125年繞對方運行一周，繞行距離相當於太陽系的直徑。

原創編譯：朱明逸 審稿：西莫 責編：陳之涵

期刊來源：《皇家天文學會月報》

期刊編號： 0035-8711

原文連結：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-10/uos-ite100820.php

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