距离地球八千光年,就在天蝎座下方,有一条宇宙蛇,它的尾巴里隐藏着秘密的毒刺。 在一团蜿蜒的发光尘埃中,天文学家发现了一个不同于银河系中任何其他双星系统的双星系统。
这是一对罕见、古老且不稳定的恒星,正处于宇宙中最猛烈事件之一——恒星超新星的边缘。 研究小组确定,当这种情况发生时,很有可能会产生更不寻常的东西——伽马射线爆发。
这些是有史以来记录到的一些最具能量的事件——伽马射线的爆炸性爆发10秒内获得更多能量比太阳 100 亿年能达到的还要多。 此前从未发现过源自银河系的伽马射线暴。
可能是第一个恒星系统已被命名阿佩普,源自古埃及的混沌之神蛇。
“这是在我们自己的星系中发现的第一个这样的系统,”荷兰射电天文学研究所 (ASTRON) 的天文学家 Joseph Callingham 说道。 “我们从来没有想到会在我们自己的后院找到这样的系统。”
几乎很难表达 Apep 究竟有多么奇怪。 双星系统中的两颗恒星被称为沃尔夫-拉叶星。 这些是非常热、非常亮、非常古老的恒星,通常质量至少是太阳的 25 倍。
而这对特殊的粒子正在以惊人的速度失去质量,最终走向暴力的结局。
由于超大质量恒星生命的这个阶段不会持续很长时间,沃尔夫拉叶恒星非常罕见——我们只知道银河系中有几百颗,估计有数百颗。至少1000亿总共大约有恒星(尽管可能有更多恒星被气体和尘埃隐藏)。
这就是为什么由两颗沃尔夫-拉叶星组成的双星系统是一个令人难以置信的发现——尽管在宇宙中可能并不罕见,因为高达 85% 的全明星可以是二进制对。
悉尼大学的天体物理学家彼得·塔希尔(Peter Tuthill)解释说:“大多数大质量恒星——包括沃尔夫-拉叶星——可能诞生于多个系统中。当你到达恒星王国的顶端时,双星甚至三星和四星变得越来越常见。”科学警报。
“然而,沃尔夫-拉叶星是如此明亮,甚至很难知道是否有伴星。”
既然它们如此明亮,为什么不是一颗而是两颗离我们如此近的沃尔夫-拉叶星的光逃避了探测这么长时间呢?
根据卡林厄姆的说法,谁在执行平凡任务时发现了它在比较 X 射线和射电勘测的档案数据集时,发现它位于天空中一个特别棘手的区域,因此观测结果“落空了”。
“老实说,它可能应该在我们之前就被发现,特别是由专门寻找此类系统的红外天文学家发现,”他说。
然而,这对星所在的区域充满了明亮的恒星,自 20 世纪 80 年代以来的红外观测最终将其归入“太难的篮子”。
但当卡林厄姆向塔希尔展示他的初步发现时,后者对这个物体的极红外特性产生了兴趣。 作为一名成像专家,他建议使用欧洲南方天文台的甚大望远镜进行高分辨率红外观测,以近距离观察尘埃。
塔希尔说,那时“很明显我们发现了一些非常特别的东西”。
那东西是从双星对周围的尘埃和气体中雕刻出来的蜿蜒的羽状物。 这是一种罕见的星云类型,称为风车星云,在多恒星系统中发现,其中至少一颗恒星是沃尔夫拉叶恒星。
(悉尼大学)
星云是由两颗恒星吹出的极其强大的星风诞生的。 在两股风碰撞的地方,一缕尘埃盘旋向外,就像草坪洒水器一样。
为了让这一发现变得更加精彩,就阿佩普而言,还有另一个特点:星云中的气体正在以每秒约 3,400 公里的极高速度移动。
但尘埃的移动速度仅为该速度的一小部分:570 公里/秒。 当一颗恒星以极快的速度旋转,几乎将自身撕裂,在其两极产生高速风,但在赤道周围产生慢得多的风时,就会发生这种情况。
阿佩普的沃尔夫-拉叶星中的一颗恒星以如此极端的速度旋转,这意味着当它耗尽燃料时,它将发生严重爆炸。 两极将在赤道之前塌陷,研究人员认为这将产生令人难以置信的伽马射线爆发。
“这是出乎意料的部分,以前没有人能够展示过,”塔希尔说。 “事实上,天文学家对于这种状态的沃尔夫-拉叶是否应该存在于银河系中存在分歧。”
当然,重要的是要记住,“即将爆炸”在宇宙术语和人类术语中的含义是不同的。 在接下来的几十万年里,它随时可能发生。
然而与此同时,天文学家不会无所事事。 Apep 代表着一个绝佳的机会。
“这颗恒星是如此强大和明亮的物体,它几乎属于一个单独的类别,”塔希尔说。
“对我们来说幸运的是,它正在编码许多我们可以研究的物理学,否则我们无法通过挥舞一面巨大的旗帜 - 螺旋尾巴 - 来看到这些物理学。这是一个美丽与真理的例子,正如济慈所言得到它,收敛。”
该团队的研究成果已发表在期刊上自然。