科学家观测到超巨星30年内表面温度增长3000度

http://it.sohu.com/20121212/n360192898.shtml

                               
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　　一个欧洲研究小组近期发布了对一颗特殊超巨星持续30年来的研究结果。他们发现这颗名为HR 8752的超亮恒星的表面温度在过去30年内竟然上升了超过3000摄氏度

　　新浪科技讯 北京时间12月14日消息，据国外媒体报道，一个欧洲研究小组近期发布了对一颗特殊超巨星持续30年来的研究结果。他们发现这颗名为HR 8752的超亮恒星的表面温度在过去30年内竟然上升了超过3000摄氏度，此时这颗恒星正经历罕见的“黄色演化空白”(Yellow Evolutionary Void)。这项发现让科学家们更加接近了解大质量恒星的演化奥秘。

　　来自六个欧洲国家的天文学家，其中包括来自比利时皇家天文台的专家们一同对超大质量恒星HR 8752进行了持续长达30年之久的连续观测，此时这颗恒星正经历“黄色演化空白”时期。对于大部分大质量恒星而言，这是一个非常短暂的时期，在这一阶段它们会变得非常不稳定。科学家们非常惊讶地发现在不到30年的时间里，这颗恒星的表面温度就从5000摄氏度上升到了8000摄氏度。有关这项研究的论文已经发表在近期的《天文学和天体物理学》杂志上。这项发现是揭开超大质量恒星演化谜团的重要一步，这些恒星是我们银河系中最显然的成员之一。

　　超大质量恒星的亮度可以达到太阳的数百万倍，它们的直径一般也有太阳的数百倍。比如该项研究中的恒星HR 8752的亮度大约相当于太阳的30万倍。因此尽管这颗恒星距离地球非常遥远，但是只要借助一般的小型双筒望远镜你就可以观察这颗位于仙后座的恒星。目前在我们银河系中已经找到12颗这类超大质量的恒星。

　　“黄色演化空白”是超大质量恒星演化过程中的一个特殊阶段，此时它的温度和亮度状况可以发生剧烈的变化。研究小组发现这颗恒星的大气之所以在这一特殊阶段变得十分不稳定，是因为此时有一股向外的力量有时候会抵消甚至强过恒星本身的重力。由于大气的不稳定，超大质量恒星会大量流失质量，有时候它在一年之内流失的质量甚至会相当于一个太阳。当一颗超大质量恒星进入“黄色演化空白”演化阶段时，恒星似乎会尝试着尽快脱离这一“痛苦”的阶段。这也就是为什么宇宙中处于这一阶段的恒星极其罕见的原因。

　　研究结果显示这颗恒星已经部分度过了这一演化空白阶段。科学家们对其大气表面温度显示的变化进行了超过30年的监测。比利时皇家天文台的阿列克斯·朗贝尔(Alex Lobel)是这项研究的合著者，他表示：“恒星HR 8752在1980年时的情况和处于爆发中的仙后座ρ相似，其光谱型为F。但是随后恒星HR 8752的大气温度迅速上升了3000摄氏度，现在其所显示的光谱类型已经变成了A型。这种急剧的变化几乎让我们眼花缭乱。”

　　在1900年至1980年之间，恒星HR 8752的大气温度几乎一直稳定地停留在5000摄氏度左右，但是就在1985年至2005年的短短30年间这一温度便急剧上升了3000度。研究小组计算显示同一时期这颗恒星的直径出现急剧缩水，其直径从相当于太阳的750倍下降到仅相当于太阳的400倍。1985年，研究小组意识到这颗恒星极有可能正处于进入“黄色演化空白”的边缘时期，于是他们决定开始对这颗恒星开展长期的光谱跟踪观察。朗贝尔表示：“恒星HR 8752必须挣扎着度过这一阶段，在这一阶段其大气性质将会发生变化。”

　　该研究小组还进一步发现这一演化过程实际上是分为两个阶段完成的，在此期间恒星的大气层会出现不稳定。当进入这一阶段时，恒星大气中将会有大量氢和氦发生电离，当温度达到8000摄氏度左右时才再次恢复平衡。

　　恒星HR 8752的命运目前还尚不清晰，然而有一点似乎是明确的，那就是这些超大质量恒星将会在一场剧烈的超新星爆发中灰飞烟灭。或者它们会很快度过这一阶段并转化成为一类高温的恒星类型：高光度蓝变星。但是不管它按照哪一条路径进行演化，都不可能不发生可以被察觉到的变化。

　　这项发现被认为是迈向解释这类极端类型恒星存在的重要一步。科学家们也认为在银河系中同样还存在其它相类似的超大质量恒星。这些奇特的恒星可以在人类可以察觉到的时间尺度内发生巨大变化，而对它们的搜寻才刚刚开始。

这是个大新闻啊，从来没有过这种情况，
难道是巨星收缩，带来的温度上升?

我猜测，这是一种变星，会周期性地改变它的亮度，色温，直径等参数。周期可能是数百年，变化曲线有很陡的区段。

sonic5188 发表于 2012-12-13 21:29

                               
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这是个大新闻啊，从来没有过这种情况，
难道是巨星收缩，带来的温度上升?
...

为什么没有？恒星后期演化就是这样的。

比如类太阳恒星， 当其处于红巨星阶段时，氦闪后的结果就是恒星大幅度收缩，同时恒星的大气温度显然是上升的。

愚石 发表于 2012-12-14 00:01

                               
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我猜测，这是一种变星，会周期性地改变它的亮度，色温，直径等参数。周期可能是数百年，变化曲线有很陡的区 ...

1999年的时候，该团队就有一篇研究文章指出，黄超巨星HR 8752和仙后座ρ逼近它们的不稳定演化边缘，所以现在出现突变，也是正常的。当时的PDF中，已经指出它的温度为：
Teff=7900±200 K，所以本文的信息怎么也是旧闻了。
http://arxiv.org/pdf/astro-ph/9908308v1.pdf
（普通爱好者不建议下载此PDF）

另一篇PDF发表在2005年（另一个团队的），说它在最近500年没有明显的质量流失——周围没有像参宿四那样的气壳。

http://www.chinadaily.com.cn/micro-reading/dzh/2012-12-14/content_7766140.html
【追踪超巨星30年:温度持续飙升3000度】12月14日消息，科学家发布了对一颗特殊超巨星持续30年来的研究结果。他们发现这颗名为HR 8752的超亮恒星的表面温度在过去30年内竟然上升了超过3000摄氏度，此时这颗恒星正经历罕见的“黄色演化空白”。这项发现让科学家们更加接近了解大质量恒星的演化奥秘。

原文：
　一个欧洲研究小组近期发布了对一颗特殊超巨星持续30年来的研究结果。他们发现这颗名为HR 8752的超亮恒星的表面温度在过去30年内竟然上升了超过3000摄氏度
　　新浪科技讯北京时间12月14日消息，据国外媒体报道，一个欧洲研究小组近期发布了对一颗特殊超巨星持续30年来的研究结果。他们发现这颗名为HR 8752的超亮恒星的表面温度在过去30年内竟然上升了超过3000摄氏度，此时这颗恒星正经历罕见的“黄色演化空白”(Yellow Evolutionary Void)。这项发现让科学家们更加接近了解大质量恒星的演化奥秘。
　　来自六个欧洲国家的天文学家，其中包括来自比利时皇家天文台的专家们一同对超大质量恒星HR 8752进行了持续长达30年之久的连续观测，此时这颗恒星正经历“黄色演化空白”时期。对于大部分大质量恒星而言，这是一个非常短暂的时期，在这一阶段它们会变得非常不稳定。科学家们非常惊讶地发现在不到30年的时间里，这颗恒星的表面温度就从5000摄氏度上升到了8000摄氏度。有关这项研究的论文已经发表在近期的《天文学和天体物理学》杂志上。这项发现是揭开超大质量恒星演化谜团的重要一步，这些恒星是我们银河系中最显然的成员之一。
　　超大质量恒星的亮度可以达到太阳的数百万倍，它们的直径一般也有太阳的数百倍。比如该项研究中的恒星HR 8752的亮度大约相当于太阳的30万倍。因此尽管这颗恒星距离地球非常遥远，但是只要借助一般的小型双筒望远镜你就可以观察这颗位于仙后座的恒星。目前在我们银河系中已经找到12颗这类超大质量的恒星。
　　“黄色演化空白”是超大质量恒星演化过程中的一个特殊阶段，此时它的温度和亮度状况可以发生剧烈的变化。研究小组发现这颗恒星的大气之所以在这一特殊阶段变得十分不稳定，是因为此时有一股向外的力量有时候会抵消甚至强过恒星本身的重力。由于大气的不稳定，超大质量恒星会大量流失质量，有时候它在一年之内流失的质量甚至会相当于一个太阳。当一颗超大质量恒星进入“黄色演化空白”演化阶段时，恒星似乎会尝试着尽快脱离这一“痛苦”的阶段。这也就是为什么宇宙中处于这一阶段的恒星极其罕见的原因。
　　研究结果显示这颗恒星已经部分度过了这一演化空白阶段。科学家们对其大气表面温度显示的变化进行了超过30年的监测。比利时皇家天文台的阿列克斯・朗贝尔(Alex Lobel)是这项研究的合著者，他表示：“恒星HR 8752在1980年时的情况和处于爆发中的仙后座ρ相似，其光谱型为F。但是随后恒星HR 8752的大气温度迅速上升了3000摄氏度，现在其所显示的光谱类型已经变成了A型。这种急剧的变化几乎让我们眼花缭乱。”
　　在1900年至1980年之间，恒星HR 8752的大气温度几乎一直稳定地停留在5000摄氏度左右，但是就在1985年至2005年的短短30年间这一温度便急剧上升了3000度。研究小组计算显示同一时期这颗恒星的直径出现急剧缩水，其直径从相当于太阳的750倍下降到仅相当于太阳的400倍。1985年，研究小组意识到这颗恒星极有可能正处于进入“黄色演化空白”的边缘时期，于是他们决定开始对这颗恒星开展长期的光谱跟踪观察。朗贝尔表示：“恒星HR 8752必须挣扎着度过这一阶段，在这一阶段其大气性质将会发生变化。”
　　该研究小组还进一步发现这一演化过程实际上是分为两个阶段完成的，在此期间恒星的大气层会出现不稳定。当进入这一阶段时，恒星大气中将会有大量氢和氦发生电离，当温度达到8000摄氏度左右时才再次恢复平衡。
　　恒星HR 8752的命运目前还尚不清晰，然而有一点似乎是明确的，那就是这些超大质量恒星将会在一场剧烈的超新星爆发中灰飞烟灭。或者它们会很快度过这一阶段并转化成为一类高温的恒星类型：高光度蓝变星。但是不管它按照哪一条路径进行演化，都不可能不发生可以被察觉到的变化。
　　这项发现被认为是迈向解释这类极端类型恒星存在的重要一步。科学家们也认为在银河系中同样还存在其它相类似的超大质量恒星。这些奇特的恒星可以在人类可以察觉到的时间尺度内发生巨大变化，而对它们的搜寻才刚刚开始。(晨风)

gohomeman1 发表于 2012-12-14 00:56

                               
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为什么没有？恒星后期演化就是这样的。

比如类太阳恒星， 当其处于红巨星阶段时，氦闪后的结果就是恒星 ...

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以前都没有见过相关报道，经历罕见的“黄色演化空白”(Yellow Evolutionary Void)...

螣蛇十二，又称为仙后座ρ，经历的是从7000度下降到4000度的逆过程...

在宇宙中，黄特超巨星似乎极为罕见，由于它们消耗核燃料的速率非常的快速，

黄特超巨星是相当稀少的一种恒星，在银河系中目前只发现7颗，
黄特超巨星在摧毁自己成为大质量超新星或极超新星之前，存活在主序带上的时间通常只有数百万年。
所以黄特超巨星的演化速度非常快，30年就能看出明显的变化。

已发现的黄特超巨星 Yellow hypergiant列表

银河系内：
仙后座ρ (Rho Cassiopeiae)
HR 8752 (V509 Cassiopeiae)
天鹰座V1302 (IRC+10420或V1302 Aql)
半人马座V766 (V766 Centauri)
天鹰座V1427 (V1427 Aquilae)
IRAS 17163-3907
船底座V382 (V382 Carinae)

维斯特卢1 星团(Westerlund 1):
W4
W8a
W12a
W16a
W32
W265

其他星系:
HD 7583 (R45 in SMC)
HD 33579 (in LMC)
HD 269953 (in LMC)
HD 268757 (R59 in LMC)
Variable A (in M33)

顺便说一下，虽然特超巨星的质量流失很快，但绝少会达到1年流失一个太阳质量的程度（或者说，我认为在超新星爆发前，不可能发生这种现象，无论是通过伴星吸积还是假超新星爆发）。

SN2006jc是一颗极超新星，它在2004年发生假超新星爆发，这么巨大的爆发，流失的质量都不到0.1个太阳呢。黄特超巨星的质量并不是特别大，它们都不见得能发生假超新星爆发。

sonic5188 发表于 2012-12-14 14:07

                               
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以前都没有见过相关报道，经历罕见的“黄色演化空白”(Yellow Evolutionary Void)...

螣蛇十二，又称 ...

不要去抄中文的说明，Yellow hypergiant已经不是主序星了，它们在主序星阶段，不过是普通的B型星而已。按它们的初始质量，主序星阶段确实可能不到1000万年，但比起海山二这样的蓝超巨星来，还是长很多的。

Yellow hypergiant 之所以罕见，是因为这个阶段很不稳定，存在时间是以千年为单位的。就像我们从来没观测到一颗正处于氦闪阶段的红巨星一样，虽然理论上红巨星要多得多。

相比之下，高光度蓝变星（LBV）要求的前身星质量更大，但由于该阶段能维持更长的时间（万年以上，一般以十万年为单位），而且LBV太曙目了，所以我们倒是有不少的案例。

总之，我并不为认为这个事件有多么重大。但能够持续观测一颗恒星达数十年，而且它恰好处于这个不稳定变动期，又距离相当的近，是我们的运气，对搞清楚这样一颗大质量恒星的后期演化，很有价值。

之说以称为 void，正是因为这个阶段维持的时间太短，所以赫罗图中就变成了空白。但理论预期，初始为20~40个太阳质量的恒星，是会经历这样的阶段的。

再补充一点，HR 8752的质量，还不如著名的参宿四和参宿七，所以不要把它当做有多大质量的恒星了。

太阳光度的30万倍？太可怕了，在那颗恒星附近看它一眼估计就瞎了

inter06 发表于 2012-12-14 23:56

                               
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太阳光度的30万倍？太可怕了，在那颗恒星附近看它一眼估计就瞎了

这倒不会，这些巨星是因为体积巨大才能在亮度上远胜太阳的，
如果它们的视面积（当然观测点的距离明显要大于1个AU，比如500AU处）与太阳差不多大，它们的亮度是相当的。单位面积亮度主要是恒星表面温度决定的。