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    我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

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      牛顿

      你能想象,几十亿年后,我们的太阳将成为行星状星云吗?

      太阳的生命周期始于46亿年前。大概在45亿到55亿年间,当它耗尽本身的氢和氧的时候,它将进入红矮星分支阶段(RGB),那时候太阳的大小将扩大到现在的好几倍,甚至可能消费地球。然后,当太阳到达生命周期的尽头,人们相信它会吹走自己的外层,成为一颗白矮星。

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      天文学家还不确定这将如何发生,以及我们的太阳是否最终会成为行星状星云(就像我们宇宙中的大多数其他恒星一样)。不过,多亏了一个国际天文学家小组的最新研究。现在,我们知道:太阳会以这种形式结束其生命周期——变成一个由发光的星际气体和尘埃组成的巨大环,我们称之为行星星云。

      他们的研究,题为“行星星云光度函数的神秘年龄不变性”,发表在科学杂志《自然》上。这项研究由波兰哥白尼大学天体物理学家Krzysztof Gesicki领导,其中包括曼彻斯特大学教授Albert Zijlstra和M Miller Bertolami,以及阿根廷天文学家Instituto de Astrofísica de La Plata。

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      图解:太阳状恒星的生命周期,从诞生(左侧)到几十亿年后演化为红巨星(右侧)。信用证:ESO/M.Kornmesser

      大约90%的恒星最终形成一个行星状星云,这可以追溯到它们在红巨星和白矮星之间所经历的转变。然而,科学家们先前并不确定我们的太阳是否会沿着同样的路径发展,因为人们认为它的质量不足以形成一个可见的行星状星云。为了确定情况是否如此,研究小组开发了一种新的恒星数据模型,可以预测恒星的生命周期。

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      被他们称之为行星星云光度函数(PNLF)的这个模型,是用来预测不同质量和不同年龄的恒星所射出的包络线的亮度。他们发现我们的太阳质量足够大,最终能够形成一个微弱的星云。正如齐尔斯特拉教授在曼彻斯特大学新闻稿中所解释的:

      “当一颗恒星即将死亡时,它会向太空喷射大量气体和尘埃,称为它的外壳。

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      这个外壳可以达到恒星质量的一半。这揭示了恒星的核心。当恒星的生命到达这个时期时,它正在耗尽燃料,它在最终死亡前关闭。只有到那时,炽热的核心才会使喷射出来的外壳持续发光约10000年,这在天文学上是一个短暂的时期。这就是行星星云可见的原因。有些是如此明亮,以至于可以在间隔数千万光年的极其遥远的地方看到它们,而在那里,恒星本身因为非常微弱而看不见。”

      这个模型也解决了天文学中一个长久以来的谜团,这就是为什么遥远星系中最明亮的星云看起来总是一样亮的。大约在25年前,天文学家开始观察到这一点,并且他们发现可以通过研究最明亮的行星状星云来衡量与其他星系的距离(理论上)。然而,Gesicki和他的同事创建的模型与这一理论相矛盾。

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      图解:四个不同的行星状星云。

      简而言之,行星状星云的光度并不像之前所设想的那样,是由恒星产生的。Zijlstra教授说:“相比较年轻的、大质量的恒星,年长的、小质量的恒星更能形成微弱的行星状星云。”这已经成为过去25年冲突的根源。数据显示,你可以从像太阳这样的小质量恒星得到明亮的行星状星云,但模型说这是不可能的,任何小于太阳质量两倍的东西都会使行星状星云变得太暗而看不见。

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      从本质上讲,新的模型表明,恒星抛射其外壳后,其升温速度将是旧模型所示的3倍,这使得小质量恒星更容易形成明亮的行星状星云。新的模型还表明,对于小质量恒星来说,太阳几乎正处于一个较低的截止点,它仍然会产生一个可见但很微弱的行星状星云。Zijlstra教授补充道,比太阳更小的任何恒星都不会产生星云:

      “我们发现,其质量小于太阳质量1.1倍的恒星会产生较暗的星云,其质量大于3倍太阳质量的恒星会产生较亮的星云,但对其他恒星来说,预测的亮度非常接近观测到的亮度。25年后,问题终于解决了!”

      我们太阳的未来仍然是个谜,当它死亡的时候会发生什么呢?

      最后,这项研究和研究小组制作的模型对天文学家存在一些真正有益的启示。他们不仅用科学的信心来表示我们的太阳将在何时死亡(这是第一次),他们还提供了一个强有力的诊断工具,用于确定遥远星系中的中龄恒星(几十亿年前)形成的历史。

      知道这些总是好的:数十亿年后,当我们的太阳真的到了寿命的尽头,无论我们的后代是怎样的,他们都将能够欣赏到它——即使他们跨越了遥远的太空。

      太阳并非第一代恒星,以前的恒星都去了哪里?

      参考资料

      1.WJ百科全书

      2.天文学名词

      3. universetoday-言雨非

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