科學(xué)家預(yù)測(cè)太陽(yáng)將如何死亡，這將是史詩(shī)般的

我們的太陽(yáng)在死亡后將如何照顧？科學(xué)家們已經(jīng)預(yù)測(cè)了我們太陽(yáng)系的最后幾天會(huì)是什么樣子，以及什么時(shí)候會(huì)發(fā)生。我們?nèi)祟?lèi)不會(huì)在附近看到太陽(yáng)的謝幕。

以前，天文學(xué)家認(rèn)為太陽(yáng)會(huì)變成一個(gè)行星狀星云 - 一個(gè)由氣體和宇宙塵埃組成的發(fā)光氣泡 - 直到有證據(jù)表明它必須更大。

一個(gè)國(guó)際天文學(xué)家團(tuán)隊(duì)在2018年再次翻轉(zhuǎn)它，發(fā)現(xiàn)行星狀星云確實(shí)是最有可能的太陽(yáng)尸體。

太陽(yáng)大約有46億年的歷史——根據(jù)太陽(yáng)系中大約在同一時(shí)間形成的其他物體的年齡來(lái)衡量。根據(jù)對(duì)其他恒星的觀察，天文學(xué)家預(yù)測(cè)它將在大約100億年后達(dá)到生命的盡頭。

當(dāng)然，在此過(guò)程中還會(huì)發(fā)生其他事情。大約50億年后，太陽(yáng)將變成一顆紅巨星。恒星的核心會(huì)縮小，但它的外層會(huì)膨脹到軌道火星，在這個(gè)過(guò)程中吞沒(méi)了我們的星球。如果它甚至還在那里。

有一件事是肯定的：到那時(shí)，我們已經(jīng)不在了。事實(shí)上，人類(lèi)只剩下大約10億年的時(shí)間，除非我們找到離開(kāi)這塊巖石的方法。那是因?yàn)樘?yáng)的亮度增加了大約每十億年10%.

這聽(tīng)起來(lái)并不多，但亮度的增加將結(jié)束地球上的生命。我們的海洋將蒸發(fā)，表面將變得太熱而無(wú)法形成水。我們會(huì)盡可能好。

這是紅巨星之后發(fā)生的事情，已被證明很難確定。幾個(gè)以前的研究已發(fā)現(xiàn)那，為了一個(gè)明亮的行星狀星云形成，最初的恒星質(zhì)量需要高達(dá)太陽(yáng)的兩倍。

然而，2018年的研究使用計(jì)算機(jī)建模來(lái)確定，像90%的其他恒星一樣，我們的太陽(yáng)最有可能從紅巨星縮小成為白矮星，然后結(jié)束為行星狀星云。

“當(dāng)一顆恒星死亡時(shí)，它會(huì)向太空噴射出大量的氣體和塵埃 - 稱(chēng)為它的包層。包層可以達(dá)到恒星質(zhì)量的一半。這揭示了恒星的核心，在恒星生命的這個(gè)時(shí)候，它正在耗盡燃料，最終關(guān)閉，最終死亡。解釋來(lái)自英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的天體物理學(xué)家Albert Zijlstra，該論文的作者之一。

“只有到那時(shí)，熱核才會(huì)使彈出的包層發(fā)出大約10,000年的明亮光芒 - 這在天文學(xué)中是短暫的時(shí)期。這就是行星狀星云可見(jiàn)的原因。有些是如此明亮，以至于可以從數(shù)千萬(wàn)光年的極遠(yuǎn)距離看到它們，而恒星本身就太微弱了，看不到。

該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)模型實(shí)際上預(yù)測(cè)了不同類(lèi)型恒星的生命周期，以計(jì)算出與不同恒星質(zhì)量相關(guān)的行星狀星云的亮度。

行星狀星云在整個(gè)可觀測(cè)宇宙中相對(duì)常見(jiàn)，著名的星云包括螺旋星云、貓眼星云、環(huán)狀星云和氣泡星云。

貓眼星云（NASA/ESA）

它們之所以被命名為行星狀星云，并不是因?yàn)樗鼈儗?shí)際上與行星有任何關(guān)系，而是因?yàn)楫?dāng)威廉·赫歇爾（William Herschel）在18世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)第一批行星時(shí)，它們是外觀與行星相似通過(guò)當(dāng)時(shí)的望遠(yuǎn)鏡。

大約30年前，天文學(xué)家注意到了一些奇特的東西：其他星系中最亮的行星狀星云都具有大致相同的亮度水平。這意味著，至少?gòu)睦碚撋现v，通過(guò)觀察其他星系中的行星狀星云，天文學(xué)家可以計(jì)算出它們有多遠(yuǎn)。

數(shù)據(jù)顯示這是正確的，但模型與之相矛盾，自從發(fā)現(xiàn)以來(lái)，這一直困擾著科學(xué)家。

“老的，低質(zhì)量的恒星應(yīng)該比年輕，更大的恒星產(chǎn)生更暗的行星狀星云。這已成為過(guò)去25年沖突的根源，“Zijlstra2018年說(shuō).

“數(shù)據(jù)說(shuō)你可以從像太陽(yáng)這樣的低質(zhì)量恒星中獲得明亮的行星狀星云，模型說(shuō)這是不可能的，任何小于太陽(yáng)質(zhì)量?jī)杀兜臇|西都會(huì)給一個(gè)太微弱而看不見(jiàn)的行星狀星云。

該團(tuán)隊(duì)的模型解決了這個(gè)問(wèn)題，表明太陽(yáng)大約是可以產(chǎn)生可見(jiàn)星云的恒星的質(zhì)量下限。

即使是質(zhì)量小于太陽(yáng)1.1倍的恒星也不會(huì)產(chǎn)生可見(jiàn)的星云。另一方面，質(zhì)量比太陽(yáng)大三倍的大恒星將產(chǎn)生更亮的星云。

對(duì)于介于兩者之間的所有其他恒星，預(yù)測(cè)的亮度非常接近觀測(cè)到的亮度。

“這是一個(gè)很好的結(jié)果，”Zijlstra說(shuō).“我們現(xiàn)在不僅有辦法測(cè)量遙遠(yuǎn)星系中幾十億年前的恒星的存在，這是一個(gè)非常難以測(cè)量的范圍，我們甚至發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)死亡時(shí)會(huì)做什么！”

該研究發(fā)表在《公約》雜志上自然天文學(xué).

本文的早期版本于 2018 年 5 月發(fā)布。

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