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宇宙中最热的恒星有多热？

2022-08-16 11:40阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2614811577

宇宙中最热的恒星有多热？
在它们的核，恒星能达到数百万或甚至数十亿度。但甚至这没有触及所有的最热的。
STARTS WITH A BANG — AUGUST 15, 2022
Ethan Siegel
宇宙中最热的恒星有多热？

这颗沃尔夫-拉叶星被称为WR 31a，位于大约30000光年之外的船底星座。外星云被驱逐氢和氦，而中心恒星以超过100000 K的温度燃烧。在相对的不久将来，这颗恒星将以一个超新星爆炸，用新的重元素丰富周围的星际介质。(Credit: ESA/Hubble & NASA; Acknowled
gement: Judy Schmidt)
关键要点
如果你正在寻找最热的恒星，你可能会想到看所有的最亮、最大质量、最明亮的恒星。
当然，原来是它们是热的：比太阳等恒星远更热，从它们的核到光球的边缘。
但它们仍然不是最热的明星。哪些是呢？答案彻底吃惊你。
惊奇！最大、最大质量的恒星并不总是最热的。
宇宙中最热的恒星有多热？
虽然它的邻居梅西尔42（Messier 42）得到所有的关注，但梅西尔43（Messier 43）正好位于跨一个尘埃通道并继续这个大星云，主要被一颗比我们自己的太阳更亮数十万倍的恒星照亮。位于1000到1500光年之外，这是为主猎户座星云的同一的分子云复合体的部分。(Credits: Yuri Beletsky (Carnegie Las Campanas Observatory) and Igor Chilingarian (Harvard-Smithsonian CfA))
要首先变成一颗恒星，你的核必须跨过一个临界温度阈值：约4000000 K。
宇宙中最热的恒星有多热？
这个剖面图展示太阳表面和内部的各个区域，包括核这是发生核聚变的唯一地点。随着时间流逝，富含氦的核将收缩并加起热来，使氦聚变为碳成为可能。然而，对一个基态之外的碳-12原子核必要的反应来发生需要额外的核态。(Credit: Wikimedia Commons/KelvinSong)
需要这样的温度来启动氢变成氦的核聚变。
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质子 - 质子链最直接和最低能量的版本，它从初始氢燃料产生氦-4。请注意，只有氘和一个质子的聚变从氢产生氦，所有其他反应要么产生氢，要么从氦的其他氦的同位素中制造氦。(Credit: Sarang/Wikimedia Commons)
然而，周围层扩散热，光球温度最高在约50000 K。
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太阳日冕环，例如2014年美国宇航局太阳动力学天文台（SDO）卫星观测到的那些，沿着太阳磁场的路径。虽然太阳的核可能达到约1500万K的温度，但光球的边缘以相对微不足道的约5700至约6000 K悬挂在外。(Credit: NASA/SDO)
更高的温度需要额外的演变步骤。
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霍伊尔状态的预测和三重阿尔法过程的发现也许是科学史上对人择究因最成功的使用。这个过程是解释在我们现代宇宙中发现的大部分碳的创造的。(Credit: E. Siegel/Beyond the Galaxy)
你的恒星的核靠耗尽它的氢收缩并加热起来。
宇宙中最热的恒星有多热？
太阳当它变成一颗红巨星时，将在侧面变得与心宿二相似。心宿二更像是一颗超巨星并比我们的太阳（或任何类似太阳的恒星）将变得越发更大多。即便红巨星放出的能量远远超过我们的太阳，但它们是更凉并在更低温度辐射。(Credit: Sakurambo at English Wikipedia)
然后氦聚变开始，注入甚至更多的能量。
宇宙中最热的恒星有多热？
随太阳变成一个真正的红巨星，地球本身可能被吞噬或吞没，但肯定会被前所未有的烘烤。太阳的外层将膨胀到它们现在直径的100倍以上，但它的演化的确切细节，以及这些变化将怎样影响行星的轨道仍然在它们中有很大的不确定性。(Credit: Fsgregs/Wikimedia Commons)
然而，“红巨星”恒星是相当凉的，膨胀到低于它们的表面温度。
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赫兹普朗-罗素（色幅等）图上太阳质量恒星从它的主序相到聚变结束的演化。每个质量的每颗恒星都将遵循一个不同的曲线，但太阳一旦它开始氢燃烧就只是一颗恒星，一旦氦燃烧被完成停止是一颗恒星。(Credit: szczureq/Wikimedia Commons)
大多数红巨星吹走它们的外层，露出一个炽热的、收缩的核。
planetary nebula
通常，一个行星状星云会出现类似于猫眼星云，如图所示。膨胀气体的一个中央核被中央白矮星明亮地照亮，而弥漫的外部区域继续膨胀，远更微弱的照亮。这与更不寻常的似乎正在收缩的黄貂鱼星云形成鲜明对比。(Credit: Nordic Optical Telescope and Romano Corradi (Isaac Newton Group of Telescopes, Spain))
随着白矮星表面达到约150000 K，它们甚至超过蓝色超巨星。
宇宙中最热的恒星有多热？
我们本星系群中最大的新生恒星群是R136星团，包含我们从来发现的最大质量的恒星：超过我们太阳质量的250倍。这里发现的最亮的恒星是太阳的8000000倍以上。然而，这些恒星仅能取得约50000 K的温度，白矮星沃尔夫 - 拉叶星和中子星都变得更热。(Credit: NASA, ESA, and P. Crowther (University of Sheffield))
然而，最高的恒星温度被沃尔夫 - 拉叶星（Wolf-Rayet）恒星取得。
宇宙中最热的恒星有多热？
沃尔夫 - 拉叶星WR 124和围绕它的星云M1-67都归功于它们的原来的大质量恒星吹走了它的外层。中心恒星现在比以前来的温度远更热，因为沃尔夫- 拉叶星恒星的温度通常有在100000到200000 K之间的温度，一些恒星创造甚至更高的。(Credit: ESA/Hubble & NASA; Acknowledgement: Judy Schmidt (geckzilla.com))
注定要发生灾难性的超新星，沃尔夫 - 拉叶星恒星正在聚变最重的元素。
宇宙中最热的恒星有多热？
这张照片以哈勃的窄带摄影会揭示的相同颜色成像，显示NGC 6888：新月星云。也被称为考德威尔27和夏普莱斯105，这是天鹅座中的一个发射星云，由来自一颗沃尔夫-拉叶星的快速恒星风形成。(Credit: J-P Metsävainio (Astro Anarchy))
它们是高度演变的、发光的并被甩射物包围。
宇宙中最热的恒星有多热？
这里显示的极高激发率的星云被一个极其罕见的双星系统驱动：一颗围绕一颗O型恒星运行的沃尔夫-拉叶星。从沃尔夫-拉叶中心成员发出的恒星风强大的10000000到1000000000倍于我们的太阳风，并且被照亮在120000度温度。（偏离中心的绿色超新星残骸是无关的。据估计，像这样的系统最多只能代表宇宙中0.00003%的恒星。(Credit: ESO)
最热的一个测量约210000 K，最热的“真正”恒星。
宇宙中最热的恒星有多热？
沃尔夫 - 拉叶星恒星WR 102是已知最热的恒星，为210000 K。在来自WISE和斯皮策的这个红外复合图像中它几乎看不见，因为几乎它所有的能量都在更短波长的光中。然而，吹掉的电离氢壮观的突出。(Credit: Judy Schmidt; data from WISE, Spitzer/MIPS1 and IRAC4)
超新星的残骸核能形成中子星：所有的最热的天体
宇宙中最热的恒星有多热？
一个直径只有12英里的小而密的天体对这个跨越约150光年的X射线星云负责。这颗脉冲星每秒旋转近7圈，它的表面有一个估计比地球磁场更强15万亿倍的磁场。这种快速旋转和超强磁场的结合驱动一个电子和离子的高能风，最终创造被美国宇航局钱德拉看到的精心设计的星云。(Credit: NASA/CXC/CfA/P. Slane et al.)
由于初始内部温度高达约1万亿K，它们迅速的散发热。
宇宙中最热的恒星有多热？
超新星1987a的残骸位于大约165000光年外的大麦哲伦星云中，在这张哈勃图像中被揭示出来。它是三个多世纪以来最接近观察到地球的超新星，并且在它的表面上有最热的已知天体，目前在银河系中已知的。它的表面温度现在估计约为600000 K。(Credit: ESA/Hubble & NASA)
仅仅几年后，它们的表面冷却到约600000 K。
宇宙中最热的恒星有多热？
一个X射线、光学和红外数据的组合揭示蟹状星云核心的中心脉冲星，包括脉冲星在周围物质中照顾的风和外流。中央明亮的紫白色斑点确实是蟹状脉冲星，它本身以每秒约30次的速度旋转。(Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Optical: NASA/STScI; Infrared: NASA-JPL-Caltech)
尽管我们已经都发现的，中子星仍然是已知最热和最密的无奇点天体。
宇宙中最热的恒星有多热？
由使用NICER数据的两个独立团队构建的中子星J0030+ 0451映射的两个最拟合模型表明要么两个或三个“热点”能被数据拟合，但简单的双极场的传统想法不能适应NICER已经看到的。直径只有约12公里的中子星不仅是宇宙中密度最大的天体，而且在它们的表面也是最热的。(Credit: NASA, NICER, GSFC’s CI Lab)
《大多寂静的星期一》以图像、视觉效果和不超过200个单词讲述一个天文故事。少说话;多微笑。
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/hottest-star/

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