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M51, M101, NGC 6946, and M83發現類似海山2 大質量雙星天體

http://www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160106110938.htm


科學家在 3 發現類似 海山2 大質量雙星天體   1500萬光年外m83 ,
   NGC 6946  M101, and M51  也有類似天體

本文轉自台北天文館
http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1458

天文新知 > 2016-01-13 在河外星系發現與船底座Eta星同等級的恆星巨獸

船底座η星（Eta Carinae）是距離地球10,000光年內最明亮且質量最大的恆星系統，曾在19世紀中葉發生過一次劇烈爆發，當時向外拋出的氣體塵埃物質數量多達10倍太陽質量以上，而這些物質迄今仍環繞船底Eta周圍，使得它成為銀河系中獨一無二的奇特天體。現下，美國哥達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Center）科學家Rubab Khan等天文學家透過史匹哲太空望遠鏡（Spitzer）和哈伯太空望遠鏡（Hubble），首度在銀河系以外的其他星系中發現5顆與船底Eta類似的恆星巨獸。

　　質量最大的恆星定是很罕見的，但它們對所在宿主星系之化學和物理演化有著極深的影響力，因為這些恆星會經由恆星演化和超新星爆炸等途徑製造並貢獻大量化學元素至宿主星系中。

　　船底座Eta星位在南天的船底座方向，距離約7500光年，光度是太陽的500萬倍。它其實是由兩顆大質量恆星組成的雙星系統，兩星彼此很接近，互繞一周僅約5.5年。天文學家估計其中質量比較大的子星約有90倍太陽質量，另一顆則至少30倍太陽質量。

　　作為距離最近的高質量恆星（high-mass star），自它從1840年代開始，對天文學家而言就是個研究寶窟。為了瞭解它為何會爆發，以及與大質量恆星恆星演化有何關連等問題，天文學家需要尋找其他樣本進行比對分析。由於這類高質量恆星在大型爆發後僅會殘餘短暫時間，因此要捕獲它們，無異於大海撈針，一直到Khan等人，這個困境才終於找到出口。

　　Khan等人發展出一套搜尋方式，可以在可見光和紅外線波段鑑別與船底Eta類似的特徵，從而找出這些船底Eta孿生星（Eta Carinae twins或簡稱Eta twins）。大質量恆星向外拋出的氣體會逐漸凝聚形成塵埃；這些塵埃會吸收恆星發出的紫外光和可見光，讓恆星在這些波段變暗，但塵埃會將這些吸收了的輻射能量轉以波長較長的中紅外波段再輻射至太空中。利用史匹哲的強力紅外之眼，會先在波長3微米左右的波段看到開始增亮的現象，而在8~24微米波段是最亮之處。將這些紅外輻射與哈伯的可見光影像加以比對，便可確認有多少塵埃在此，然後再與船底Eta周圍的塵埃量比較。

　　從2012年至2014年針對7個星系所做的初始搜尋工作中，他們並沒有找到任何Eta孿生星，由此可知Eta孿生星的稀有程度。然而，他們也不是全然無獲，至少他們鑑別出一種質量沒船底Eta那麼大、光度沒船底Eta那麼亮，但頗具科學重要性的大質量恆星，證明這項搜尋工作的確有能力發現Eta孿生星。

　　之後在2015年繼續開展的搜尋工作中，Khan等人在距離約1500萬光年遠的M83星系（長蛇座）中發現2個疑似Eta孿生星，另在距離分別為1800、2100和2600萬光年的NGC 6946（仙王座）、M101（大雄座）和M51（獵犬座）星系中，各找到1顆疑似Eta孿生星。這5個天體在可見光和紅外光波段中的特性與船底Eta相仿，顯示它們每一顆都很可能被高達5~10倍太陽質量的塵埃掩埋住的高質量恆星。Khan等人表示在未來進一步的研究中，方能精確地確認它們的物理特性；或許當韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）於2018年底發射升空後，他們的研究將進行得更為順利而深入。

資料來源：http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2016/01/full/, 2016.01.06, KLC