我們太陽的日子屈指可數。在大約 50 億年的時間裡,太陽將膨脹成一顆紅巨星,在穩定下來成為一顆白矮星之前,它會脫離其外層。
這是大多數類太陽恆星不可避免的命運,這個過程是眾所周知的。但正如最近的一項研究表明,關於垂死的太陽,我們仍然需要了解一些事情。
最近的這項研究著眼於一顆被簡稱為 V Hydrae 或 V Hya 的恆星。它是一顆距離地球約 1,300 光年的紅巨星,質量與太陽大致相同。這就是太陽在幾十億年後的樣子。
然而,有幾件事使它與我們的家鄉明星不同。
一方面,它有一顆伴星。這顆伴星太微弱了,我們無法看到,但根據 V Hya 的運動,我們知道它很可能是一顆每 8.5 年繞 V Hya 執行一次的紅矮星。
另一方面,V Hya 似乎正在以一種不尋常的方式死去。
在目前的狀態下,V Hya 被歸類為 Mira 變星。它的亮度每 530 天變化約 1-2 等,無論是給予還是接受。這是垂死的紅巨星的典型特徵。當它們融合核心中較重的元素試圖生存時,紅巨星經常進入一個由核心加熱和冷卻驅動的振盪時期。
更不尋常的是它也是一顆碳星。這意味著在其核心融合的碳已被疏通到恆星的大氣中。因此,當天文學家檢視 V Hya 的光譜時,他們會看到強烈的碳存在。
基本上,這顆星的氣氛非常“烏黑”。
(ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/S. Dagnello (NRAO/AUI/NSF))
上圖: 此處顯示的複合材料中,這些外流環和第六環的擴散弧結構在 12CO 碳同位素發射線中適度可見,並且在 13CO 碳同位素檢視中變得清晰。
這兩個特徵相結合,使 V Hya 成為無症狀巨星或 AGB。大約 90% 的類太陽恆星將在其生命的盡頭進入 AGB 期。
天文學家普遍認為 AGB 時代是恆星逐漸死亡的過程,恆星的外層在大約 10 萬年的時間裡被剝離。之後,剩餘的核心坍縮成一顆白矮星。但 V Hya 表明這部分或有時是不正確的。
如果 AGB 逐漸脫離其外層,那麼我們預計會看到一個不斷擴大的星雲,稱為 [行星狀星雲](/post/cold-embers/),圍繞著大多數白矮星。我們確實看到許多行星狀星雲是類太陽恆星的殘餘。
但阿塔卡馬大毫米/亞毫米陣列 (ALMA) 的觀測表明,長蛇座 V 並沒有製造這樣的星雲。
相反,它一直在擺脫富含碳的厚環。在大約 2100 年的時間裡,這顆恆星已經噴射了六個環。
該團隊還觀察到從恆星噴射出的垂直於環的氣體射流。這表明 V Hya 每隔幾百年就會經歷一個異常活躍的時期,這與常見的 AGB 模型非常不同。
與完整的 AGB 時期相比,這段活躍的爆發期很可能是短暫的,因此天文學家有幸在這個階段捕捉到一顆垂死的恆星。目前尚不清楚大多數 AGB 恆星是否經歷過這樣的活躍期,或者 V Hya 是否特別不尋常。