超稀有沃夫-瑞葉星三合星系統,同心圓塵埃殼揭銀河系碳元素起源

作者 | 發布日期 2025 年 11 月 20 日 11:52 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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超稀有沃夫-瑞葉星三合星系統,同心圓塵埃殼揭銀河系碳元素起源

銀河系包含數千億顆恆星,僅約 1,000 顆屬於沃夫-瑞葉星,而 2 顆沃夫-瑞葉星互繞組成的系統更只知 1 個,命名「阿佩普(Apep)」。現在,韋伯太空望遠鏡進一步拍攝來自阿佩普系統的 4 道同心圓塵埃殼,讓我們洞察碳組成原始起源,最終可能促成地球這樣的行星形成。

沃夫-瑞葉星(Wolf-Rayet star,WR 星)是一種具不尋常光譜的罕見異類恆星,主要只依靠氦融合甚至更重元素的融合發光,不屬於主序星,且不會再經歷紅巨星、紅超巨星等階段就直接坍縮並引發超新星爆炸;沃夫-瑞葉星質量可達太陽 20 多倍,壽命極短暫,通常僅 10 萬~300 萬年。

在銀河系中,阿佩普(Apep)系統是唯一已知由 2 顆沃夫-瑞葉星及第 3 顆超巨星組成的三合星系統,當 2 顆沃夫-瑞葉星繞彼此運行,產生的恆星風威力比太陽強 10 億倍以上,且恆星風碰撞時顆粒會聚集形成灰塵。

特別的是,阿佩普系統內塵埃富含無定形碳,這種碳的存在可保留熱量,使塵埃殼能在紅外光下成像。

韋伯太空望遠鏡最近便透過中紅外儀器(MIRI)對阿佩普系統細節進行成像,不僅看到 4 個同心圓塵埃殼,還發現這些殼像時鐘一樣規律從恆星向外盤旋至少數十兆公里,記錄幾世紀以來恆星風如何相互作用,也向銀河系貢獻大量碳,就像為銀河系施肥提供其他行星形成肥料。

韋伯望遠鏡影像還顯示系統內第 3 顆 O 型超巨星,似乎用至己的恆星風在塵埃殼上鑿出一個洞。

同心塵埃殼不僅反應恆星軌道穩定性,由於阿佩普系統的2 顆沃夫-瑞葉星每 190 年就近距離會面一次,每次招呼都打 25 年使恆星風碰撞混合形成螺旋塵埃,讓科學家精確測量風速、塵埃溫度、軌道運動。

研究人員正在確認阿佩普系統與地球確切距離,目前預計為 15,000 光年,了解距離能更精確測量塵埃膨脹速度,並確認風的強度是否隨方向變化——進一步揭示阿佩普是否為伽馬射線暴源。

(首圖來源:NASA

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