天文學家觀測到300光年之外恆星上的耀斑

【正見新聞網2015年06月01日】

芻藁增二A的藝術想像圖,它的表面有一個耀斑,並且有氣體流向附近的伴星

ALMA望遠鏡的觀測照片,右方是芻藁增二A,它和左邊的芻藁增二B相互圍繞著對方做軌道運動。左下角圓圈是ALMA可觀測的最小尺寸。

天文學家最近觀察了著名紅巨星芻藁增二,得到了迄今為止最為清晰的照片。距離地球大約300光年。他們的觀測使用了阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡,即ALMA望遠鏡。照片中不僅清晰地展現了雙星芻藁增二A和芻藁增二B,還首次在毫米波長揭示了芻藁增二A的表面細節。

“ALMA望遠鏡的觀測是如此銳利,我們可以清楚看到紅巨星的表面細節。芻藁增二A的表面並不是一味地明亮,而是有亮度變化。它的表面肯定有一個巨大的耀斑,我們認為觀察到的這個耀斑與幾年前X射線望遠鏡觀察到的耀斑有關。”領導該研究的天文學家、瑞典查爾姆斯理工大學的沃奧特·裡明斯說。他們的研究成果發表在5月13日的《天文學與天體物理學雜誌》上。

芻藁增二A這樣的紅巨星是我們宇宙生態系統中的重要組成部分。當紅巨星的生命走到盡頭時,它們的外層物質以不均勻的煙狀風擴散出去,並攜帶出去了重金屬,重金屬在宇宙中又形成了新的恆星和行星。我們太陽系中的大多數碳元素、氧元素和氮元素都來自於紅巨星的擴散物。

芻藁增二的英文名Mira來源於拉丁文,意為“美妙的”。過去的幾個世紀裡,它是天空中最著名的幾個變星之一。當亮度達到高峰時,人們在夜空中可以直接用裸眼清晰地看到它。芻藁增二距離太陽系420光年,位於鯨魚座。它實際上是一個雙星系統,由兩顆質量接近太陽的恆星組成:其中一顆是緊緻、炙熱的白矮星,另一顆是臃腫、寒冷的紅巨星,它們相互圍繞著對方做軌道運動,軌道長度大約等於冥王星的運動軌道長度。

“芻藁增二是一個重要的雙星系統,研究芻藁增二有助於理解像我們太陽這樣的恆星的生命是如何結束的,以及近距離伴星對年老恆星產生了什麼影響。”該論文的合作作者、瑞典烏普薩拉大學天文學家索菲亞·拉姆斯特說。

太陽的磁場變化活躍,有時產生太陽風暴,驅動粒子形成太陽風,並導致地球上出現極光現象。“在芻藁增二A上觀察到耀斑,這說明磁場在紅巨星‘風’的形成過程中起了重要作用。”沃奧特說。

這次的新觀察中,天文學家也看到了物質在雙星之間流動。“這是迄今為止我們看到的最清晰的場景,芻藁增二A的氣體正在流向芻藁增二B。”另一名研究成員埃蒙·高曼說。

這次觀察芻藁增二是ALMA望遠鏡首次長基線觀察任務的一部分。天文學家將望遠鏡的眾多天線放在相互之間距離最遠的位置,ALMA望遠鏡首次達到了最大解析度。除了芻藁增二,這次長基線觀察任務的目標還包括一個年輕的類太陽系系統、一個受引力透鏡效應影響的星系以及一顆小行星。

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