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發現磁場強度是太陽2萬倍的恆星(組圖)
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作者:
qqonqq
時間:
2012-9-14 07:41 AM
標題:
發現磁場強度是太陽2萬倍的恆星(組圖)
加拿大皇家軍事學院天文學家葛雷格·瓦德（GreggWade）領導的研究小組使用了德克薩斯大學奧斯汀分校的麥克唐納天文台霍比-埃伯利望遠鏡（Hobby-Eberly）和位於夏威夷莫納克亞山的加-法-夏威夷望遠鏡(CFHT)觀測了宇宙中最具吸引力的大質量恆星，該望遠鏡主反射鏡面有91塊多邊形子鏡面構成，等效口徑為9.2米。
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這顆超級恆星具有極高的磁場強度，是太陽磁場的2萬倍左右
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英仙座方向上的反射星雲，其中可見到氣體雲籠罩的恆星形成區
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這顆超級恆星具有極強的磁場區域，是太陽磁場的2萬倍左右，在其附近也存在一顆大質量恆星，但前者的磁場也是這顆大質量恆星的十倍。超級恆星質量為太陽質量的35倍，被列為O型恆星，位於NGC1624星系中的疏散星團，科學家將其命名為NGC1624-2恆星，大約距離地球20000光年的英仙座方向。這顆恆星是一種極端的大質量恆星典型例子，可以幫助天文學家更好地瞭解宇宙中的大質量恆星以及它們在星系演化過程中發揮的重要作用。
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根據加拿大蒙特愛立森大學研究人員、該研究小組的成員安妮·佩爾蘭（AnnePellerin）介紹：“通過對這顆異常恆星的觀測，我們可以瞭解到大質量恆星的演化過程，當其演化核坍縮而形成超新星爆發事件，這才是真正重要之處。當恆星末年發生爆發時，其核心的重元素將會播撒入宇宙空間中，比如我們的太陽就是誕生於其他超新星的爆發殘留物中，得到了鐵等一些重要元素。”
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此外，NGC1624星系疏散星團中的超級恆星的壽命只有500萬年左右，大約是太陽壽命的千分之一數量級，儘管如此，科學家們認為存在於星系中的大質量恆星可向周圍宇宙空間釋放出強輻射、強恆星風，尤其是它們演化至超新星爆發拋射出來的化學物質對星系團的演化具有重要作用。如此大質量恆星是罕見的，在過去研究中，研究人員對此類恆星各方面有了一定的瞭解，但它們所具有的極端磁場環境卻是一個未解之謎。極強的磁場環境會產生一些重要的天體現象，比如NGC1624-2對恆星風的控制和約束距離非常大，可達到11.4倍的自身半徑。
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很明顯，這需要極強的恆星磁層，科學家們估計這顆恆星的外層磁圈是其他類似大質量恆星的四倍以上，體積大約是八十倍以上，如此強大的磁層也會影響NGC1624-2恆星的內部結構。磁場環境可以強烈影響大質量恆星的壽命，從誕生到超新星爆發而死亡的進程更快，天文學家葛雷格·瓦德認為我們對超級恆星的磁場瞭解甚少，恆星演化模型並不完整，我們需要研究像NGC1624-2這樣的恆星以瞭解真正所應該突破的方向。
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研究小組試圖更好地瞭解這個“怪物恆星”的性質，即便它距離我們如此遙遠，且該恆星周圍被宇宙塵埃所圍繞，需要具有更強聚光性能的大型望遠鏡才能觀測此類天體，因此動用了9.2米等效直徑的霍比-埃伯利望遠鏡以及高分辨率攝譜儀對NGC1624-2恆星進行觀測。科學家通過對恆星光譜的研究發現了恆星自轉模式，其中涉及到恆星風的驅動機制。
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大質量恆星形成的恆星風具有極高的密度，尤其與我們的太陽相比，極強的恆星風也意味着將失去大量的自身物質，導致恆星質量的流失。科學家們估計此類恆星的一生中，由於恆星風所流失的質量可達到總質量的30%左右，在太陽系內，我們稱之為太陽風。恆星風中攜帶了大量的等離子體流，由帶電粒子組成，並且在光譜中可發現一些異常的特性。
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光譜分析發現NGC1624-2恆星的自轉速率相當緩慢，其圍繞自轉軸旋轉一個周期需要160個地球日，相比之下，我們的太陽只需要25個地球日就能完成一次自轉。天文學家葛雷格·瓦德認為NGC1624-2恆星異常緩慢的自轉速率是因為其與周圍強大恆星風的相互拖拽，而且恆星風與恆星磁場是相互關聯的。雖然科學家希望根據這顆恆星進行觀測結果進行一些驗證測試，但該機制看上去很可能是正確的。
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研究小組使用了加-法-夏威夷望遠鏡的新一代分光偏振計（ESPaDOnS），具體來說該陣列可探測到恆星在電磁波吸收或原子發射旋轉方向上的微小偏差。科學家通過對恆星電磁波旋轉方向的判斷發現NGC1624-2超級恆星存在一個非常強大的磁場，這也是我們第一次觀測到如此強大的恆星磁場。葛雷格·瓦德認為加-法-夏威夷望遠鏡的分光偏振計是全球用於探測恆星強磁場之謎最得力的工具。
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