周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 翻译：刘峰 校对：Orion 美工：葫芦 后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳 原文链接： https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2021/06/14/what-are-the-hottest-stars-in-the-universe/?sh=504f08e96fee   这颗沃尔夫-拉叶星名为WR 31a，位于约3万光年外的船底座。外层星云为被抛出的氢气和氦气，而其中央恒星以超过10万K的温度熊熊燃烧。在不久的将来（当然是天文学意义上的！），这颗恒星将在发生超新星爆炸，周围的星际介质也将富含由这场爆炸带来的新的重元素。 图源：欧空局/哈勃和美国宇航局，朱迪·施密特 小知识： 1. 沃尔夫—拉叶星，又称“W星”或“WR星”。是具有辉明谱线的O型星。沃尔夫-拉叶星是在1867年被法国天文学家夏尔·沃尔夫和若尔日·拉叶在巴黎天文台通过分析光谱所发现，以两人之姓命名。 2. 开氏温标是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，符号为K。一般所说的绝对零度指的便是0K，对应零下273.15摄氏度。 意外！最大最重的恒星不一定最热  尽管没有它著名的邻居猎户座大星云梅西耶42那样更抓人眼球，梅西耶43通过一条星际尘埃之路与猎户座大星云连接。它很大程度上是被一颗比我们太阳亮几十万倍的恒星照亮。图中区域位于1000到1500光年之外，这是与猎户座大星云相同的分子云复合体的一部分。 要首先成为一颗恒星，其核心温度必须超过临界温度阈值——大约400万K  在太阳核心深处，温度可达400万K以上，亚原子粒子之间不停发生着核聚变。这会产生光子、粒子和反粒子以及中微子。中微子携带了太阳总能量输出的约1%多一点。 这样的温度是启动氢核聚变从而产生氦元素所必需的。  这是最直接和最低能量版本的质子-质子链式反应，它从最初的燃料氢产生氦-4。请注意，只有氘和一个质子的聚变才能产生氦。所有其他反应要么产生氢，要么从氦的其他同位素中产生氦。 然而，恒星外层会散出热量，将光球层温度限制在约5万K。  这个剖面展示了太阳表面和内部的各个区域，包括核心，这是核聚变发生的地方。在半径约为70万公里的区域中微子从产生到离开太阳的时间只需要不到三秒钟。 更高的温度需要额外的演化步骤  恒星中的3氦过程是宇宙制造碳和更重元素的法宝，但它需要第三个的氦-4核与铍-8在后者衰变之前相互作用。否则，铍-8 将回到两个氦-4 核。如果铍-8在激发态下形成，它将发出高能伽马射线，然后衰变回两个氦-4核。 你的恒星在耗尽其氢元素后开始核心收缩和猛烈升温。  当太阳成为一个红巨星时，将变得类似于大角星一样。心宿二更像是一个超巨星，比我们的太阳（或任何类似太阳的恒星）要大得多。尽管红巨星比太阳能产生更多的能量，但它们更凉，在较低的温度下发出辐射。 然后开始氦聚变，注入更多的能量。  当太阳变成一个真正的红巨星时，连地球本身都可能会被其吞没和炙烤。太阳的外层将膨胀到其目前直径的100倍以上，但其演化的确切细节，以及这些变化将如何影响行星的轨道，仍然有很大的不确定性。 然而，“红巨星”实际上相当凉爽，膨胀导致其表面温度降低。  赫罗图（颜色-光度）上太阳大小质量恒星的演化过程，从主序前阶段到聚变结束。不同质量的恒星都会沿着不同的曲线演化，但太阳在氢开始燃烧时才是一颗恒星，一旦氦燃烧完成太阳就不再是一个恒星了。 大多数红巨星的外层会被吹开，只露出一个炽热并收缩的核心。  通常，行星星云看起来会像猫眼星云那样，如图所示。中央核心膨胀的气体被中央白矮星照亮，而弥散的外区域继续膨胀，亮度更加微弱。这与更不寻常的刺魟星云（Hen-1357）形成鲜明对比，后者似乎正在收缩。 随着白矮星表面达到约15万K，温度甚至超过了蓝超巨星。  R136星团是我们本星系群中最大的新生恒星群，这里包含了我们曾经发现过的最大的大质量恒星：最大的可超过太阳质量的250倍。在这里发现过最亮的恒星比太阳亮度高800多万倍。然而，这些恒星的温度只有5万K。白矮星、沃尔夫-拉叶星和中子星都比它们更热。 然而，沃尔夫-拉叶星能给你最高恒星温度！  沃尔夫-拉叶星WR 124和周围的星云M1-67最初都起源于同一个爆掉的大质量恒星。现在其中央恒星比以前热得多，因为沃尔夫-拉叶星的温度通常在10万到20万K之间，有些恒星的温度甚至更高。 沃尔夫-拉叶星注定要成为灾难性的超新星，因为它们正在聚合最重元素。  NGC6888新月星云也被称为考德威尔27号和沙普利105号，此图像的颜色与哈勃窄带摄影所呈现的颜色相同。这个位于天鹅座的发射星云由一颗沃尔夫-拉叶星的快速恒星风形成。 它们已经位于演化阶段的晚期，亮到发光，被喷出物包围。  一颗沃尔夫-拉叶星围绕O型恒星运行，这种极为罕见的双星系统为图中极高激发星云提供的强劲动力。中央的沃尔夫-拉叶恒星风力超过我们的太阳风1千万到10亿倍，在12万度的温度下烁烁发光。（远离中心的绿色超新星残余与之无关）。据估计，这样的恒星系统最多占宇宙中恒星的0.00003%。 已知最热的恒星：测量温度约21万K  沃尔夫-拉叶星WR102是已知最热的恒星，其温度达到21万K。在这个来自WISE探测器和斯皮策望远镜的红外合成影像，它几乎完全看不见，因为基本所有的能量都集中在了较短波长的光谱下。然而，其被吹掉的电离氢却引人注目。 超新星的残余核心可以形成中子星：最热的天体。  在这个钱德拉望远镜图像的中心，一颗直径只有十二英里的脉冲星PSR B1509-5驱动着这个跨越150光年的X射线星云。这种脉冲星以几乎每秒7次的速度旋转，其表面的磁场估计比地球磁场强15万亿倍。这种快速自转和超强磁场的结合驱动着电子和离子的能量风，最终创造了钱德拉望远镜观测到的精美星云图像。 图源：美国宇航局/CXC/SAO/P.斯兰等人。 初始内部温度高达1万亿 K，它们会快速散发热量。  超新星1987a的遗迹，位于大麦哲伦云约16万5千光年远。它是最近三个多世纪以来观测到的最接近地球的超新星。超新星坍缩的中心会产生目前银河系中已知最热的天体-中子星，其表面温度估计在60万K左右。 仅仅几年后，它们的表面温度就冷却到60万K。  X射线、光学和红外数据的组合图像揭示了蟹状星云核心的中央脉冲星星云，包括脉冲星及周围物质中的星风和物质流出。事实上，中央明亮的发紫色白点是一颗脉冲星，它以每秒30次左右的速度旋转。 中子星仍然是我们目前已知最热和密度最高的单个天体。  这是中子星 J0030+0451 所有可视化模型中最精确的两个，由两支使用 NICER 望远镜数据的独立团队制作。他们表示，从数据上可以发现两到三个“热点”，但传统的双极场理论无法解释NICER 所看到的情况。直径只有约12公里的中子星，不仅是宇宙中最高密度的天体，也是表面最热的天体，其表面温度大约为60万K。 责任编辑：王延昕 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  来自火山带的恶魔之角 Image Credit & Copyright: Madhup Rathi  谢谢阅读 |
