我們在夜空中看到的星星是否有的已經死亡?
2020年10月19日10:01

  10月19日消息,宇宙就在那裡,等著你去發現。當我們眺望宇宙時,我們也在回顧過去。光在浩瀚的宇宙空間中以有限的速度傳播,如今許多到達我們眼中的光已經完成了成千上萬光年的旅程。另一方面,每顆恒星的壽命也都是有限的。最短命的恒星可能總共只能活100萬到200萬年,其他恒星的壽命則可達數十億到數萬億年。

  在地球的理想條件下,大約有9000顆恒星可以用肉眼看到。最近的是半人馬座α星,距離我們4.3光年。最遙遠的是仙后座V762,大約有16000光年之遙。絕大多數已經存在的恒星都是質量較低、壽命較長的恒星,但最亮也最容易看到的是巨星和超巨星。

  巨星是一類晚期恒星,在演變成超新星或行星狀星雲後不久就會消亡。超巨星是最短命的恒星,其總壽命不到1000萬年。

  一些可能已經死亡的恒星包括:

  ·參宿四;

  ·船底座海山二星;

  ·角宿一(室女座α星);

  ·飛馬座IK。

  然而,這些恒星累積起來的死亡幾率很低,即使是一顆恒星已經死亡的幾率也不到1%。幾乎可以肯定,我們能看到的每一顆恒星都還“活著”,這就打破了天文學中最流行的傳說之一。

  這是在巴基斯坦喀喇崑崙山脈康科迪亞營地(Concordia Camp)拍攝的銀河。經常有報導稱,我們在天空中看到的許多星星已經燃燒殆盡,只是我們還不知道而已。但是,這種說法可能更像是一個傳說,而不是真實的天文學情況。

  在21世紀早期,人類已經成功地在繪製出了鄰近宇宙三維空間中幾乎所有的恒星。離我們最近的恒星並不一定是與我們能看到的恒星,因為天體是否可見是由距離和固有亮度共同決定的。

  在真空的太空中,所有的光,無論波長或能量如何,都以相同的速度——真空中的光速——傳播。當我們觀察來自遙遠恒星的光線時,這些光已經完成了從源頭到觀察者的旅程。

  當我們從地球發出光信號時,它只能以光速傳播。距離地球100光年的恒星需要等待100年才能收到這一信號。同樣地,當我們看一顆100光年外的恒星時,我們看到的是它在100年前的樣子:現在接收到的光就是在那個時候發射的。

  哈勃太空望遠鏡拍攝的疏散星團NGC 290,距離地球約20萬光年。當新的恒星形成時,其質量、顏色、亮度和其他屬性都各不相同。最重的恒星將是最明亮的,但壽命最短;最輕的恒星則亮度最低,但可以持續存在數萬億年。

  太空中發生的許多壯觀事件都來自典型的超新星。超新星的觸發有兩種方式,要麼是核坍塌,要麼是熱失控(Ia型)。質量最大的恒星可達太陽質量的數百倍,它們的壽命總共只有100萬或200萬年,然後就會耗盡燃料,在這樣一場巨大的爆發中消亡。

  我們可以用肉眼看到平面狀的銀河系和少數遙遠的星系,但其中只有幾千顆恒星可以用肉眼識別。根據視力和黑暗情況,如果能同時看到整個天空的話,大多數人能看到6000到9000顆星星。

  半人馬座α星包括A和B(左上),與比鄰星(紅圈)屬於同一個三合星系統。這是離地球最近的三顆恒星,它們距離地球4.2到4.4光年。半人馬座α(左)和亮度稍暗但遠得多的鄰居半人馬座β(右)很容易在南方的天空中看到。

  對於普通的天文觀測者來說,仙后座呈現巨大的“W”形,十分容易辨認。然而,這個星座實際包含了成千上萬顆恒星,它們的亮度更微弱,在沒有天文設備的情況下是無法分辨的。在所有裸眼可見的恒星中,距離最遠的是仙后座V762,其位置比“W”形的第二個“V”略低。

  銀河系中絕大多數的恒星都是低質量、低亮度的M型恒星,即宇宙中的紅矮星。但是,我們用肉眼所能看到的恒星中,相當大一部分是明亮、稀有的恒星,包括O、B、A型恒星,以及紅巨星。

  儘管銀河系中絕大多數的恒星都是低質量和低亮度的恒星,但巨星、超巨星和大質量恒星才是最容易被看到的。最亮的紅色超巨星參宿四(獵戶座α星)位於圖的右上方,是由左上方的藍色超巨星演化而來的。

  由哈勃太空望遠鏡拍攝的蛋星雲(也稱為RAFGL 2688或CRL 2688)是一個“前行星”星雲,因為它的外層還沒有被中心正在收縮的恒星加熱到足夠的溫度。今天我們見到的許多巨星在外層完全拋離,並在白矮星/行星狀星雲的組合中消亡之前,都會演變成這樣的星雲。

  在參宿四周圍,被拋射出來的物質形成了星雲。參宿四的規模就顯示在內部的紅圈中。這種結構類似於恒星發出的火焰,形成的原因是這顆紅超巨星正在向太空釋放其內部的物質。延伸的輻射超過了海王星繞太陽的軌道。參宿四有大約1 / 4000的幾率已經死亡。

  船底座星雲,左側是其中最亮的恒星——海山二(Eta Carinae)。2005年,海山二被確認為至少是一個雙星系統,也有人推斷它還有一顆較大的伴星。19世紀時,海山二發生巨大的爆發,被誤認為是一次超新星事件,有人認為這可能就是第三顆伴星引起的。天文學家預測,海山二將會變成超新星或極超新星。

  歐洲空間局部署的蓋亞太空望遠鏡任務已經繪製了銀河系中超過10億顆恒星的分佈和三維位置,這一數量是有史以來最多的。在蓋亞任務觀測的恒星中,很有可能不止一顆恒星已經死亡,甚至可以說,至少有幾百顆恒星已經死亡。然而,其中大部分是肉眼看不到的,而且與我們的平均距離可能有數萬光年。(任天)

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