我们的太阳死后会是什么样子?科学家们对太阳系的终结以及何时发生做出了新的预测。人类不会亲眼目睹最后的表演。
此前,天文学家认为它会变成一个行星状星云,一个由气体和尘埃组成的发光气泡,直到有证据表明它的质量必须更大一些。
现在,一个国际天文学家团队再次翻转它,发现行星状星云确实是最有可能的太阳尸体。
太阳大约有 46 亿岁——根据太阳系中大约同时形成的其他天体的年龄来衡量。而且,根据对其他恒星的观测,天文学家预测它将在大约 100 亿年后到达其生命的终点。
当然,在此过程中还会发生其他事情。大约50亿年后,它将会变成红巨星。恒星的核心会收缩,但它的外层会扩展到恒星的轨道,在此过程中吞噬我们的星球。如果它还在那里的话。
有一点是肯定的:到那时,我们肯定已经不在了。事实上,除非我们找到离开这块岩石的出路,否则人类只剩下大约十亿年的时间。那是因为太阳的亮度增加了大约每十亿年百分之十。
这听起来不多,但亮度的增加将终结地球上的生命。我们的海洋将会蒸发,地表将变得太热而无法形成水。我们会尽力而为。
事实证明,红巨星之后会发生什么,很难确定。之前的几个研究已经找到那就是为了一个明亮的行星状星云的形成,初始恒星的质量必须是太阳的两倍。
现在,一个国际天文学家团队使用计算机模型确定,像 90% 的其他恒星一样,我们的太阳最有可能从红巨星缩小成为白矮星,然后最终成为行星状星云。
“当一颗恒星死亡时,它会向太空中喷射出大量气体和尘埃,即所谓的包膜。包膜的质量可能达到恒星质量的一半。这揭示了恒星的核心,在恒星生命的这一点上,核心正在运行耗尽燃料,最终熄火,然后死亡,”天体物理学家阿尔伯特·齐尔斯特拉 (Albert Zijlstra) 解释道来自英国曼彻斯特大学的新论文作者之一。
“只有在那时,炽热的核心才会使喷射出的包层明亮地发光大约一万年——这在天文学中是一个短暂的时期。这就是行星状星云可见的原因。有些行星状星云是如此明亮,以至于可以从数十米的极远距离看到它们。数百万光年,恒星本身就太微弱而无法看到。”
该团队创建的数据模型实际上预测了不同类型恒星的生命周期,以计算出与不同恒星质量相关的行星状星云的亮度。
行星状星云在可观测的宇宙中相对常见,著名的包括螺旋星云、猫眼星云、环形星云和气泡星云。
猫眼星云(NASA/ESA)
它们被命名为行星状星云并不是因为它们实际上与行星有任何关系,而是因为当威廉·赫歇尔在 18 世纪末发现第一批行星状星云时,它们是外观与行星相似通过当时的望远镜。
大约 25 年前,天文学家注意到了一些奇怪的事情:其他星系中最亮的行星状星云都具有大致相同的亮度水平。这意味着,至少在理论上,通过观察其他星系中的行星状星云,天文学家可以计算出它们的距离。
数据显示这是正确的,但模型与之相矛盾,自从这一发现以来,这一直困扰着科学家。
“古老的低质量恒星所形成的行星状星云应该比年轻的大质量恒星要暗得多。这已成为过去 25 年里冲突的根源。
“数据表明,你可以从像太阳这样的低质量恒星中获得明亮的行星状星云,但模型表明这是不可能的,任何小于太阳质量两倍的行星状星云都会变得太暗而无法看到。”
现在,新模型已经解决了这个问题,它表明太阳大约是可以产生可见星云的恒星质量的下限。
即使质量小于太阳 1.1 倍的恒星也不会产生可见的星云。另一方面,质量比太阳大三倍的较大恒星会产生更亮的星云。
对于介于两者之间的所有其他恒星,预测的亮度与观测到的亮度非常接近。
“这是一个很好的结果,”齐尔斯特拉说。 “我们现在不仅有办法测量遥远星系中数十亿年年龄恒星的存在(这是一个非常难以测量的范围),我们甚至还发现了太阳死亡时会做什么! ”
该研究已发表在期刊上自然天文学。