宇宙大蝌蚪天鵝座OB2-12其內部生成的恆星可以用狂暴形容

天文 蝌蚪 宇宙 銀河 宇宙小百科 宇宙小百科 2017-08-30

洶湧波濤中的宇宙大蝌蚪

宇宙的生存環境或許比我們想象的更加艱難,即便是高密度的星際氣體,依然會受到各方勢力的干擾。它要想成為恆星,只能繼續前行。

宇宙大蝌蚪天鵝座OB2-12其內部生成的恆星可以用狂暴形容

在夏秋季節的夜晚,如果你仰望星空,就會發現一個猶如天鵝飛翔的星座——

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。只要你有一架普通的望遠鏡,你就能發現天鵝座裡波濤洶湧,但這絕不是銀河的波濤。銀河名叫河卻沒有水,這是星雲的波濤。

大蝌蚪的家

星雲中的塵埃物質像帷幕那樣蔓延,像大海波濤那樣洶湧起伏。那些星雲塵埃有的稠密,有的稀疏。稠密的漸漸聚攏物質而誕生恆星,稀疏的則還在經歷原始積累的過程,但終將會形成恆星。這是一片巨大的宇宙波濤,空間範圍超過獵戶座大星雲。

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獵戶座大星雲是天空中著名的恆星形成區,在其中央區域有一個由4顆年輕恆星組成的四邊形疏散星團。這個疏散星團射出強烈的光線,從而照亮了星雲內眾多的氣體和塵埃。在它內部,聚集著大量已經出生或將要出生的恆星,它們演繹著多姿多彩的恆星生命誕生的畫卷。巧合的是,天鵝座的這個大星雲也是恆星誕生區,無數高質量的恆星在那裡誕生。這片龐大的星雲被稱為天鵝座X,擁有可以形成超過200萬顆恆星的原始物質。

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在這些超大星雲中,有一塊區域特別值得關注,它的名字叫做天鵝座OB2星團。之所以叫星團,是因為在那裡誕生了許多龐大、明亮的恆星。但其實它還是以星雲物質為主。即使是這個天鵝座OB2星團,也比獵戶座大星雲大10倍。

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如果使用大型望遠鏡進一步觀測OB2星團,就會發現那裡存在著一個“蝌蚪”。它的後端似有似無,若隱若現,但是它的頭部卻異常明顯,十分巨大,似乎還可以看到其中的“骨骼”。在“蝌蚪”的前方,還有幾顆亮星閃閃發光,似乎在為它指引方向。

這是一個巨大的宇宙蝌蚪,其長度可綿延10萬億千米。即使是光,也需要一年的時間,才能從大蝌蚪的一端走到另一端。宇宙大蝌蚪距離我們大約4500光年,它的名字叫做IRAS20324+4057。

每一顆恆星都是在宇宙塵埃的基礎上形成的,那些宇宙灰塵的主要成分是氫元素,當然也包括其他化學成分。這些灰塵都是過往恆星爆發的塵埃,或是原始宇宙中其他恆星形成後剩下的殘渣。它們越聚越多,最終成為一個圓球。當它的質量或體積達到一定程度時,就會產生高溫,從而點燃氫元素,氫元素燃燒起來,一顆新的恆星就誕生了。

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但是,一顆恆星的形成並不那麼簡單。氣體雲凝聚並沒有能夠成為一個圓球,一個偶然的因素使它成為了一個大蝌蚪。造成這一切的原因就是前方的那些亮星,那些亮星不是一般的恆星,它們是恆星家族中的巨無霸——O型主序星。

大蝌蚪誕生記

天鵝座OB2星團是一個複雜的地帶,這個年輕的星團是人類已知的最大的星團之一。或許我們稱它為星團並不合適,因為這是恆星誕生的場所,還有很多星雲物質沒能孵化成恆星。但是,孵化出來的恆星都顯示出特別的天賦,它們被稱為O型主序星。

O型主序星是恆星家族中的巨無霸,它們較為罕見,質量一般是太陽的幾十倍。這些O型主序星燃燒劇烈,表面溫度可以達到3~5萬℃,而太陽的表面溫度只有5000℃左右。

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這樣的O型主序星有65顆,它們在宇宙大蝌蚪前方大約15光年遠的位置。在它們之中,還有一顆極亮的藍色特超巨星——天鵝座OB2-12。OB2-12規模巨大,是銀河系中著名的大質量恆星之一。它發出藍色的光芒,光度是太陽的600萬倍。

除了這65顆O型主序星,還有500多顆B型主序星在大蝌蚪的周圍徘徊。這些B型主序星的質量都為太陽的3萬倍左右。

不過,我們無法看到這些明亮的恆星,它們都躲藏在天鵝座的星雲後面,距離地球大約4700光年。這些異常巨大的O型主序星需要消耗難以想象的能量,它們把大量的物質點燃消耗,變成熾熱的光芒,這些光芒導致強烈的恆星風。正是這些躲在星雲幕後的65顆超級巨星,成就了宇宙中的這一大蝌蚪的形象。

大蝌蚪走向何方

在天鵝座OB2星團中,並不只有一個大蝌蚪,在那裡至少存在著10個相似的天體。這些天體在來自星團中央強勁的恆星風吹拂下,形成長長的背向恆星方向的尾巴,該情景使科學家想起了在獵戶座大星雲中遠離四邊形疏散星團分佈的“原行星盤”。

“原行星盤”本來也是一團氣體,但它卻誕生在了一顆巨大的恆星身邊。猛烈的恆星風將它吹散,形成長長的軌跡,最終成為行星。

但是,這個外形分明的大蝌蚪就不一樣了,因為在它周圍沒有恆星,這注定它會獨立為王,形成一顆恆星。至於其他10個類似的天體,究竟會成為恆星還是行星,就要看它們的造化了。一旦附近有恆星,它們的歸宿就是行星。

大蝌蚪要想成為恆星還需克服另一個不確定因素的干擾:天鵝座OB2星團是一些年輕恆星的形成區,那裡早就聚集了許多強光的恆星,它們都是大蝌蚪的兄弟姐妹,而大蝌蚪還只是一個可憐的恆星胚胎。如果不出意外,大蝌蚪應該會成為一顆恆星,但這個“意外”恰恰來自於它的兄弟姐妹。這些恆星正值青年,意氣風發,釋放出的恆星風相當強烈。恆星風會把大蝌蚪的物質吹散,讓它無法聚集起來。

然而,大蝌蚪依然有繼續生存下去的能力。就像生物界中的優勝劣汰一樣,想要成為恆星,大蝌蚪就必須學會一些本領。它會把周圍的物質都聚集到中心位置,並藉此產生引力,引力越來越強,被它吸引的物質就會越來越多。而物質越來越多,它的引力也就越來越強。

這些物質就像是蠶繭那樣,緊緊包圍著大蝌蚪中心的恆星胚胎。而這個胚胎,就像蠶蛹那樣安詳地存在著。它永遠不會知道它出生的環境是多麼的惡劣,它也永遠不會知道大蝌蚪為了它的出生忍受了多少的恆星風,走過了多少路程。

也許有一天,我們會在宇宙中發現一顆新恆星,而它的祖先就是宇宙大蝌蚪。

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疏散星團:由數百顆至上千顆由較弱引力聯繫的恆星所組成的天體,直徑一般不超過數十光年。疏散星團只出現在恆星活躍形成的區域,包括漩渦星系的旋臂和不規則星系。

主序星:在赫羅圖上,恆星的分佈不是隨機的,而是集中在幾個區域內。其中,最密集的區域是自左上角到右下角沿對角線的一條窄帶,這裡聚集了大多數恆星,這條對角線就被稱為主星序,主星序上的恆星就被稱為主序星。主序星都處於一生中的氫燃燒階段。當氫燃燒完後,就會開始氦燃燒,膨脹成紅巨星。太陽系的主星太陽就是一顆主序星。

特超巨星:在約克光譜分類中的光度屬於0,位置在赫羅圖的最上方,是一種具有極高質量與光度的恆星,它們都具有非常高的質量流失率。

原行星盤:在新形成的年輕恆星外圍繞的濃密氣體。因為該氣體會從盤的內側落入恆星的表面,所以可看做是一個吸積盤。

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