大家好，感谢邀请，今天来为大家分享一下罗切斯特理工学院、罗切斯特理工学院和罗切斯特大学的问题，以及和的一些困惑，大家要是还不太明白的话，也没有关系，因为接下来将为大家分享，希望可以帮助到大家，解决大家的问题，下面就开始吧！

:010 – 1010年后，随着我们的《星太阳》的《生命终结》，太阳中心的氦核会开始聚变。随后，太阳急剧膨胀，变成一颗红巨星。当它容易吞下水星，金星和地球时，它将扩展到如此巨大，以至于无法再保留最外面的气体和灰尘。

在一个辉煌的结局中，太阳会将最外层的气体和尘埃抛射到太空中，形成一层霓虹灯般的美丽光帷，继续发光数千年，然后逐渐熄灭。

银河系中有数千种类似宝石的纪念馆，即行星状星云。这些垂死的恒星的质量范围是太阳质量的一半到八倍。质量更大的恒星消亡过程会更加剧烈，形成我们所谓的超新星爆炸。行星星云具有各种奇怪的形状，而且令人惊叹，因为南部螃蟹星云，猫的眼星和蝴蝶星云的名称建议。尽管这些星云是美丽而令人眼花azz乱的，但它们一直是天文学家心目中尚未解决的谜团。那么，一只华丽的宇宙蝴蝶是如何从普通的红色巨人那里出来的？

观察结果和计算机模型都指向相同的解释，这可能是30年前似乎相当荒谬的，也就是说，大多数红色巨人都有010-59,000。正是这位伴侣明星塑造了行星星云的奇怪形状，就像一个陶艺家在陶轮上塑造陶器一样。

NASA的新韦伯太空望远镜揭示了南环星云的非凡细节。星云属于行星星云，距离星座帆约2500光年。左侧的近红外图像显示出壮观的同心圆形气体壳，记录了垂死之星的喷发。右侧的中红外图像清楚地区分了星云中心的垂死之星（红色）和伴侣星（蓝色）。星云中的所有气体和尘埃都被红色星星散射。

先前关于行星星云形成的主要理论为引力范围内藏着一颗远比它的个头小得多的伴星，只研究了红色巨人本身。由于红色巨人的外部材料的重力较弱，因此它正处于其灭亡的最后阶段，即围绕单颗恒星的。在红色巨人的表面下，它就像一锅沸腾的沸水，流动和涌动，使其最外层的层脉动，收缩并扩展。天文学家推测，这些脉动产生的冲击波会将气体和灰尘喷到太空中，形成我们经常称为“星风”。但是，完全消耗这些问题并防止它们再次落入星星，需要大量精力。恒星风具有像火箭喷气式飞机一样巨大的力量，绝对不是轻微的微风。

在红巨星会迅速失去质量，每一百年损失的质量多达总质量的1%之后，其较小的内层将塌陷成白色矮人。倒塌后形成的白色矮人比原始的红色巨人更热，更明亮。白矮人继续照亮并加热逃逸的气体，直到气体本身发光，形成我们通常看到的行星星云。按照天文标准，整个过程实际上非常迅速。但是按照人为标准，这一过程非常缓慢，通常需要数百年甚至数千年。

华盛顿大学的天文学家布鲁斯·巴里克（Bruce Balick）说：“我们有信心我们可以理解整个过程。巴利克说：“当我们出去喝咖啡时，我们看到了这些照片，并且知道情况已经完全改变。”

天文学家曾经相信红巨星的外层逃逸。然后，理论上应产生圆形行星星云。但是哈勃太空望远镜的射击截然不同。 “红巨星是球对称的。”罗切斯特理工学院的天文学家乔尔·卡斯特纳（Joel Kastner）说。哈勃太空望远镜拍摄了奇怪的花瓣，翅膀和其他形状。这些结构不是圆形的，而是对星云的主轴的对称，就像它们被捏在波特上一样。

在基金会天文台拍摄的早期照片中，南蟹状星云似乎像螃蟹一样具有四个弯曲的“腿”。但是哈勃太空望远镜捕获的详细图像表明，这些“腿”实际上是两个沙漏形的星云气泡的侧面。气泡中心有两个气动喷气机，在两种气体物质的交点上有一个“结”。当恒星之间遇到气体时，这种“结”可能会发光。南部蟹状星云位于距地球数千年的半人马座中心，星云已经释放了两次气体。大约5500年前，一次是在此版本中形成了一个外部“沙漏”状的星云气泡，另一个时间，大约2300年前形成了内部“沙漏”状的星云气泡。资料来源：改编自美国国家航空航天局（NASA），欧洲航天局（ESA）和太空望远镜研究所（A. Feild STSCI）

2002年，布鲁斯·巴里克（Bruce Balik）和亚当·弗兰克（Adam Frank）发表了一篇有关《天文学和天体物理学年评》（天文学和天体物理学年度评论）的文章，以记录科学家当时关于上述结构的辩论。一些科学家认为，这种轴向对称性是由红色巨人旋转或磁场的方式引起的，但是这些想法都无法承受一些基本测试。因为当恒星扩展时，无论是旋转还是磁场，都应同时削弱它。但是，在其灭亡的最后阶段，红色巨人的质量损失速度越来越快。

还有另一个假设：许多行星状星云明显具有异乎寻常的轴对称结构。来自悉尼麦格理大学的天文学家奥索拉·德·马可（Orsola de Marco）称其为“双星假设”。在这种情况下，第二颗恒星比红色巨人小得多，并且比红色巨人还黑数千倍，并且距离地球和太阳一样，就像木星一样。因为两者之间的距离足够远，因此第二颗星可以干扰红色巨人而不会吞噬。 （当然，还有其他可能性，例如俯冲轨道假说，第二颗星每几百年就接近红色巨人，从中剥离一层物质。

二元假设解释了垂死恒星的第一个过渡阶段，即：大部分行星状星云并不是由一颗，而是由一对恒星形成的。该积聚盘就像陶工的转盘。如果圆盘中有磁场，则可以将任何带电的气体从圆盘表面推出并推向旋转轴。但是，即使积聚磁盘没有磁场，磁盘中的物质也会阻碍轨道平面上的气体流，从而导致气体以书写结构的形式出现并加快气体流向极点。这正是哈勃太空望远镜在行星星云的图像中看到的。 “如果假定有一个可以很好地解释这种现象的伴侣明星，为什么我们应该寻找一个更复杂的解释？”德马科说。

左侧的图片：蝴蝶形的星云位于奥菲古斯（Ophiuchus），距地球2400光年，是沙漏形的，伴随着两种流向杆的快速气体。这些气体大约在1200年前从中央恒星弹出。图片右图：猫的眼中，位于德拉科（Draco），距地球3300光年，有11个同心环。天文学家估计，灰尘每1500年释放一次。至于如何形成这种复杂的内部结构，天文学家仍然无法确定。天文学家亚当·弗兰克（Adam Frank）说：“猫眼星云确实非常奇怪，我不知道我是否可以解决这个星云中的奥秘。”资料来源：欧洲航天局/哈勃太空望远镜，美国国家航空航天局；特别感谢：朱迪·施密特（Judy Schmidt）（左图）； NASA，欧洲航天局，哈勃文物档案馆，钱德拉X射线天文台；编辑和版权：Rudy Pohl（正确的图片）

但是，某些天文学家不同意二元星假设，因为无法检测到伴随星星。 2020年，比利时鲁汶大学的天文学家莱恩·迪金（Leen Decin）写道，一位著名的天体物理学家告诉她：“你知道，林，这一切看起来都太梦幻了，观察结果太着迷了。现有的高级模型已经能够很好地分析数据。但是，到了一天结束时，我们仍然应该相信实际的观察，对吗？”

但是，在过去的10到15年中，情况稳步逆转。新的创新望远镜揭示了红色巨人在变成行星星云之前的情况。望远镜捕获了图像，显示了一些红色巨人，周围是涡流结构和积聚磁盘。这是预期的，这是第二颗恒星从红色巨人那里汲取重要的假设。在某些情况下，天文学家甚至可能是010-59,000。

Desin和她的同事们依靠智利的Atacama大毫米/亚毫米阵列阵列（ALMA）进行检测，该检测于2011年开始运行。ALMA由66个射电望远镜组成，共同介绍了天体的图像。 “ Alma提供的图像不仅涵盖了广泛的范围，而且具有很高的光谱分辨率。因此，它可以帮助人们理解天文学动力学和速度。”对于科学家而言，速度是分析恒星风和积聚磁盘问题的关键。

基于智利的阿尔玛（Alma）可以帮助天文学家在形成行星星云之前绘制红色巨人的恒星风图像。每个图像的左上角都标有恒星名称。从恒星向外弹出的恒星形成了各种结构，例如圆盘，螺旋和玫瑰状。这种现象证实了以下理论：红色巨星绕旋转的伴侣恒星。红色表示气体从观察者移开，蓝色表明气体向观察者移动。 1AU是指从地球到太阳的距离。例如，海王星大约是太阳约30 au。伴侣明星可能比主恒星更接近观察者，但是由于主恒星的灯光太耀眼了，我们无法观察到伴侣的明星。

阿尔玛（Alma）观察到围绕十几个红色巨人的涡流或弧形结构，这几乎可以肯定的是，这是红色巨人发出的，并且正朝着伴随的星星螺旋形移动。这些涡旋结构与计算机模拟结果高度一致，旧的恒星风模型无法解释这种现象。 Desin在2020年的《科学》（科学）杂志上发表了初步研究结果。一年后，Desin在《天文学和天体物理学年评》中进一步讨论了这一结果。

此外，Desin的团队在ALMA图像中发现了当伴星将尘埃和气体从主星上吸走时，这些物质并不会立即被吸入伴星，而是形成一个由物质构成的转盘，也就是伴星轨道平面上形成的吸积盘，即P1 Gruis和L2 Puppis。为了确认这一发现，她需要一段时间监视它们，以查看这些新发现的对象是否在主恒星周围移动。德克斯说：“如果他们确实绕着主恒星移动，那么我相信我们发现的是伴侣明星。”该发现可能能够说服那些质疑双星假设的人。

天文学家，例如犯罪现场的侦察员，在编队之前和之后收集了行星星云的快照。但是，他们仍然缺少诸如CCTV视频之类的证据。那么，天文学家是否希望捕捉变成行星星云的红色巨人的整个过程？

迄今为止，计算机模型是唯一可以从头到尾展示这个世纪长的过程的工具。该模型帮助天文学家了解了这一戏剧性的过程，即：侦测到了伴星本身。弗兰克说：“当同伴恒星向红色巨人的核心旋转时，将发布巨大的引力能量。”计算机模型表明，重力能够大大加速恒星外层剥离物质的过程，从而将整个过程缩短到一到十年。如果过程是真实的，并且天文学家知道观察点在哪里，他们可以实时见证一颗星星的死亡和行星星云的诞生。

一个小型伴侣恒星（白点）的流体动力模拟围绕一个红色巨星（白色圆圈）移动，表明流出的恒星风形成了螺旋，就像科学家在Alma望远镜图像中看到的一样。资料来源：Lin Dexin/2021 《天文学和天体物理学年评》

值得关注的候选观察对象是v hydrae。这个红色的巨人非常活跃，每8.5年将血浆团块喷入两极。而且，在过去的2100年中，它在赤道表面爆发了六个主要环。 4月，NASA的喷气推进实验室的天文学家Raghvendra Sahai发表了有关这些环形结构的发现。他认为，这个红色巨人不仅有一个同伴明星，而且还有两个。位于红色巨人附近的同伴恒星可能已经在红色巨人的壁板上摩擦，导致血浆喷发。同时，在重复的俯冲轨道运动中爆发了另一个伴随恒星，又爆发了，形成环形结构。如果情况是真的，那么长蛇V可能会吞下伴侣恒星。

然后，之前探测不到的两颗红巨星的伴星对二进制恒星的研究似乎与太阳的命运无关，因为太阳是寂寞的星星。葡萄蛋白估计，伴星长时间绕主星运转，随后在潮汐力的作用下逼近，并最终被吸入主星是因为伴侣恒星可以有效地帮助红色巨人剥离外壳，这比单个红色巨人自己的外壳要快得多。

这意味着科学家对载有同伴的恒星衡量的数据无法可靠地预测没有伴侣（例如太阳）的恒星的命运。大约一半的恒星大小与太阳带有伴侣星星。 Dexin认为，同伴恒星从头到尾都会影响恒星风的形状。而且，如果伴侣恒星与恒星足够近，它将大大加速恒星质量损失率。与其他恒星相比，太阳最有可能慢慢弹出壳，并在红色巨型阶段停留更长的时间。

但是，例如我们的太阳最终又会怎样走向终结呢？，尽管木星不是恒星，但它仍然很重，可以吸引太阳并形成积聚磁盘。 “我认为我们会看到木星形成非常小的螺旋结构。即使在我们的计算机模拟中，您也可以看到木星对太阳风的影响。”如果是这样，我们的阳光也可能令人眼花of乱。

作者：达娜·麦肯齐（Dana Mackenzie）

翻译：Bian Ying

审核者：K.Collider（

原始链接：垂死的明星的最后一位Humrah

有伴星的恒星失去质量的速度大约是没有伴星的恒星的6到10倍翻译内容仅表示作者的观点

不代表中国科学院物理研究所的职位

当人类拿到了流浪地球的剧本…

Zhou Chenggang

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