在這個雙極星云內(nèi)，使其衰老有NGC 6164/6165的恒星合并雙重名稱，是顆恒恒星系統(tǒng)HD 148937。HD 148937位于南半球的星新效地諾瑪座，距離約3800光年，使其衰老包含兩顆圍繞彼此運行的恒星合并大質(zhì)量恒星。其中一顆恒星具有磁性，顆恒事實上，星新效地它是使其衰老已知的有磁場的最亮、最熱的恒星合并大質(zhì)量恒星。這令人費解，顆恒因為根據(jù)我們對恒星內(nèi)部的星新效地了解，大質(zhì)量恒星不應(yīng)該有磁場。
我們習慣于將太陽視為一顆磁性恒星，它驅(qū)動著太陽黑子、耀斑、日珥和太陽風等現(xiàn)象。磁發(fā)電機產(chǎn)生于太陽內(nèi)部，在內(nèi)部輻射層和外部對流層之間的邊界處。在輻射層中，能量通過伽馬射線光子從恒星核心傳輸；在對流層，這種能量被轉(zhuǎn)換成熱等離子體的電流，上升到太陽的可見表面，在那里能量以光和熱的形式釋放。
藝術(shù)家對恒星合并階段的印象，從緊密軌道（左上）到碰撞（右上），再到物質(zhì)噴射（左下）到我們今天看到的雙極星云和雙星系統(tǒng)（右下）。（圖片來源：uux.cn/ESO/L.Calçada/VPHAS+團隊）
恒星質(zhì)量越小，對流層在其體積中所占的比例就越大。最小的紅矮星幾乎完全是對流的，因此磁活動非常活躍。然而，質(zhì)量越大的恒星，對流層就越小。這意味著質(zhì)量最大的恒星是完全輻射的，如果沒有對流層，它們就無法產(chǎn)生磁場。
然而，不知何故，人們已經(jīng)觀察到大約7%的大質(zhì)量恒星擁有磁場。困擾天文學家的問題是：如何做到這一點？
這個秘密的答案可能在HD 148937中。
歐洲南方天文臺的阿比蓋爾·弗羅斯特在一份新聞聲明中說：“在進行背景閱讀時，我被這個系統(tǒng)的特殊性所震驚。”。
比利時魯汶大學的Frost和Hugues-Sana領(lǐng)導了對HD 148937進行更深入研究的工作，利用ESO的超大望遠鏡干涉儀進行了九年的觀測，該干涉儀結(jié)合了智利四臺八米望遠鏡的力量。
弗羅斯特說：“經(jīng)過詳細的分析，我們可以確定這顆質(zhì)量更大的恒星看起來比它的伴星年輕得多，這沒有任何意義，因為它們應(yīng)該是在同一時間形成的。”。
雙極星云NGC 6164/6165的圖像，它是磁性雙星系統(tǒng)HD 148937的宿主。這張照片是由智利的VLT巡天望遠鏡拍攝的。（圖片來源：uux.cn/ESO/VPHAS+團隊）
這兩顆恒星中質(zhì)量較大的一顆，質(zhì)量是太陽的50到60倍，是磁性恒星。根據(jù)它的溫度，它看起來比它的同伴年輕150萬年。對于大質(zhì)量恒星來說，這是一個顯著的年齡差異，它們在成為超新星之前通常只活幾百萬年。
還有星云需要考慮；它的兩極形狀表明它起源于過去7500年內(nèi)HD 148937的一顆恒星的某種爆發(fā)。該星云含有高濃度的碳、氮和氧，這些元素通常存在于恒星內(nèi)部，但不存在于恒星外部。
弗羅斯特和薩納的觀測結(jié)果能夠拼湊出這一特殊的恒星拼圖。雙星系統(tǒng)中的一顆恒星比其伴星年輕，這無疑是過去幾千年中兩顆恒星合并的跡象。
薩納說：“我們認為這個系統(tǒng)最初至少有三顆星。”。“其中兩顆恒星必須在軌道上的某一點靠得很近，而另一顆恒星則要遠得多。”
我們可以想象HD 148937曾經(jīng)的樣子：一個短軌道上的近距離雙星，圍繞它們的環(huán)雙星是第三顆恒星。這兩顆相近的恒星盤旋在一起，聚為一體。它們沿著新的旋轉(zhuǎn)軸噴出多余的物質(zhì)，形成了星云。與此同時，在新合并的恒星內(nèi)部，事物過去和現(xiàn)在都處于不斷變化的狀態(tài)。這兩顆恒星的恒星物質(zhì)被攪動，使合并后的恒星看起來更年輕、更有活力，同時在內(nèi)部創(chuàng)造了一個湍流和對流的環(huán)境，能夠產(chǎn)生發(fā)電機，使恒星的磁場強度達到千高斯（相比之下，太陽的磁場平均強度為1高斯）。
薩納說：“兩顆內(nèi)部恒星以劇烈的方式合并，形成了一顆磁性恒星，并拋出了一些物質(zhì)，從而形成了星云。”。“更遠的恒星與新合并的、現(xiàn)在有磁性的恒星形成了一個新的軌道，形成了我們今天在星云中心看到的雙星。”
磁場不會持久；恒星內(nèi)部最終會完全混合，并穩(wěn)定下來，變得完全輻射。從那時起，磁發(fā)電機將關(guān)閉。這不僅進一步證明了合并一定是最近發(fā)生的，而且還將7%的大質(zhì)量恒星具有磁場的數(shù)字放在了上下文中，暗示了緊密雙星的合并速度。
4月12日發(fā)表在《科學》雜志上的一篇論文報道了這一發(fā)現(xiàn)。
作者:時尚
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