形状最奇怪的恒星（毛骨悚然垂死恒星）

NASA发布哈勃拍摄的“垂死”恒星CW Leonis的图像

在万圣节到来之际，长期运行的哈勃太空望远镜捕捉到了一颗被煤烟包围的恒星的令人毛骨悚然的图像。

(图片来源：ES局/哈勃、美国宇航局和ToshiyaUeta（丹佛大学）、HyosunKim(KASI))

这颗恒星是一颗名为CW Leonis的古老红巨星，似乎嵌在一个橙色的蜘蛛网中。这张照片显示，太阳光束穿透了恒星周围的煤烟碳，但燃料正在耗尽。这个橙红色的“蜘蛛网”是尘土飞扬的碳云，吞噬着这颗垂死的恒星，碳云是从CW Leonis星的外层被抛出，散到墨黑的虚空中而产生。这些碳通过恒星内部的核聚变形成，其拥有富含碳的大气层。将碳炸回太空，为未来恒星和行星的形成提供了原材料。地球上所有已知的生命都是围绕碳原子建立，复杂的生物分子由碳原子与宇宙中其他常见元素结合而成。

在恒星的演化过程中，当小质量和中等质量的恒星核心中的氢燃料消耗殆尽时，平衡核心内重力挤压的向外压力就会失去平衡，导致恒星开始坍缩。随着核心坍塌，核心周围的等离子体壳变得非常热，开始融合氢，随之产生足够的热量，使恒星的外层急剧膨胀，并将其变成膨胀的红巨星。在这个生命阶段，恒星将大量的气体和尘埃向外喷射到太空中，最终抛弃了它们的全部外壳。照片中的碳星CW Leonis的情况也正是如此，这个过程使恒星周围环绕着一层浓密的气体尘埃云。

美国宇航局在一份声明中写道：“碳是在恒星的核心形成的，是核聚变的废物。”并指出，由于燃料供应不足，CW Leonis正在喷出充满碳元素的煤灰。

美国宇航局继续说。“任何有壁炉的人都知道煤烟是令人讨厌的，但是喷射到太空的碳为未来恒星、行星甚至生命的形成提供了原材料。在地球上，复杂的生物分子是由碳原子与其他常见元素结合的形式组成的。”宇宙中大多数恒星主要由氢气和氦气等元素构成，而CW Leonis恒星上则含有丰富的碳元素和氧元素，当哈勃望远镜刚发现CW Leonis恒星时，科学家曾认为在这颗恒星周围可能存在类似地球生态的行星。

科学家认为在CW Leonis恒星系统如果存在宜居行星，那么该行星上的生命也是由碳元素构成的生命体，而且CW Leonis恒星比太阳形成的时间更加早远，出现智慧生命的时间也会比地球更早，如今的CW Leonis恒星已经处于极不稳定的状态，不断喷发的恒星物质早已摧毁了周围行星上的任何生命，虽然在CW Leonis恒星周围找不到任何有生命的行星，我们或许能从CW Leonis恒星的演化状态中找到太阳的演化路线。

CW Leonis是离地球最近的碳星，距离地球大约400光年，大约是最近的恒星系统半人马座阿尔法星的100倍。这颗恒星正处于生命的后期阶段，它已经从像太阳一样将核心中的氢融合到外层。

美国宇航局表示，红巨星生命的这一阶段给了它“第二次租约”；研究这些恒星还可以让我们预测我们自己的太阳在数十亿年后的晚年将如何表现。太阳暂时在其核心融合氢，但在未来晚些时候，它将会耗尽氢，恒星将开始坍塌。当来自核心的核聚变“炉”的外向压力与重力的挤压相平衡时，一颗恒星就会发光。

当恒星的氢燃料耗尽时，重力的持续拉力导致恒星开始坍缩。随着核心的收缩，围绕核心的等离子体外壳变得足够热，开始融合氢气，使恒星获得第二次生命。它产生的热量足以使恒星的外层急剧膨胀，并膨胀成一颗“臃肿”的红巨星。最终，等离子体或核心周围的过热气体将加热，让氢融合再次在外层，延长太阳的能力最终耗尽燃料之前，脱落气体层，留下一个冷却核心称为白矮星。

由于连续波CW Leonis与我们的距离相对较近，天文学家可以对它进行非常详细的检查来了解更多关于恒星如何与环境的相互作用。然后科学家们可以将结果推断到更遥远的恒星，哈勃可能会看到更不易被发现的细节。

在过去20年左右，哈勃对这颗恒星进行了几次研究。”复杂的壳层和弧线的内部结构可能是由恒星的磁场形成的。哈勃在过去20年里对连续波狮子座的详细观测也显示了恒星周围喷出物质的线纹的膨胀。这使天文学家有机会了解这颗恒星和它周围湍流包层之间的相互作用，其壳和弧的复杂内部结构可能是由恒星的磁场形成的。在过去20年里对CW Leonis进行的详细哈勃观测，也显示了该恒星周围喷出物质线有扩张。

从CW Leonis向外辐射的明亮光束，是这颗恒星最引人注意的特征之一。它们的亮度在15年内发生了变化——从天文学的角度来说，这是一个令人难以置信的短暂时间范围。天文学家推测，笼罩在CW Leonis上的尘埃缝隙，可能允许星光束穿透并照亮尘埃，就像穿过阴暗天空的探照灯一样。然而，造成其亮度剧烈变化的确切原因还没有得到解释。

BY: Elizabeth Howell

FY:龚昱丹

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