與太陽不同,宇宙中多數體積最大的恒星并非獨自形成,而是與另一顆恒星一起誕生,構成所謂的雙星系統,并在引力作用下長期相伴。不過,再穩固的“結合”也并非永恒,無論是在地球上還是在太空中。
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科學家如今首次發現證據表明,雙星系統中的兩顆大質量恒星都在相對較短的時間內耗盡燃料并發生劇烈爆炸,各自留下了一團發光氣體云,也就是星云。這類恒星爆炸被稱為超新星。
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這兩團星云中的一團,是銀河系中最知名的星云之一——水母星云。它因外形略似這種帶觸手的海洋生物而得名。研究人員在美國國家航空航天局費米伽馬射線太空望遠鏡超過16年的觀測數據引導下,發現了附近另一團星云的證據。這一發現幫助人們重新理解水母星云,將其置于一場“雙重災變”的背景中。
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研究人員認為,水母星云的正式編號為IC 443,它形成于一顆質量約為太陽15至25倍的恒星在生命末期爆炸之后——這樣的大質量恒星核聚變速率極快,壽命僅有數百萬年,一旦核心鐵元素積累到臨界質量,引力坍縮便會在數秒內觸發一場釋放出數億倍太陽亮度的爆炸,將恒星外層物質拋向太空。
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另一團星云的正式編號為G189.6+3.3,研究人員認為它來自這顆恒星的雙星伴星爆炸,而這顆伴星的質量至少是太陽的20倍——略大于前者,意味著它的演化速度可能更快。這表明兩顆恒星雖然質量相差不大,但恒星內部核反應的速率差異足以讓爆炸時間出現先后之分,最終在相對短暫的窗口內先后爆發。
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這兩顆恒星在其生命周期中,亮度都至少達到太陽的數萬倍——這意味著它們每秒鐘釋放的能量相當于太陽數萬天的總和,其核心溫度極高、核反應速率極快。爆炸之后,它們都可能坍縮成致密的恒星遺骸,即中子星——這是一種直徑僅約二十公里、質量卻超過太陽的極端致密天體,它的密度相當于將整個地球壓縮到一座城市的大小。兩顆恒星在爆發后將殘骸推向太空,而它們自身則進入以中子星形態存在的漫長冷卻期,不再發出恒星級別的光芒。
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這兩團星云都位于雙子座方向,距離地球約6000光年。1光年是光在1年中傳播的距離,約為9.5萬億公里。這項發現可能有助于加深對由大質量恒星組成的雙星系統的認識。
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