行星状星云中的中央恒星揭示了其生命的细节

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疏散星团梅西耶37中行星状星云的图像。这个星团包含数百颗恒星。蝴蝶形状的星云由于红色发光的氢气而可见。鸣谢:K. Werner等人。

（）据图宾根大学（Karl Guido Rijkhoek）：像太阳这样的恒星以白矮星的形式结束它们的生命。其中一些被行星状星云包围，行星状星云由垂死恒星在死亡前不久喷出的气体组成。由图宾根大学天文学和天体物理学研究所的Klaus Werner教授领导的国际研究小组首次研究了位于疏散星团中的行星状星云的中心恒星。

研究人员能够精确地确定中央恒星在其一生中损失的质量。研究结果发表在《天文学和天体物理学》杂志上。

银河系中有一千多个疏散星团。它们中的每一颗都由多达几千颗恒星组成，这些恒星是由致密的气体和尘埃云同时形成的。“星团中的恒星年龄都一样；这对天体物理学有着特殊的意义，”克劳斯·沃纳报道说。它们只是质量不同。“恒星质量越大，通过将氢融合成氦来消耗核燃料的速度就越快。因此，它的寿命更短，演化成白矮星的速度也更快，”他解释道。

天体发展的快照

沃纳说，对星团的观察就像快照一样，显示了不同质量的恒星在同一年龄的发展。“在天文学中，星团可以被用作一种实验室，在那里我们可以测量我们的恒星演化理论有多可靠，”他说。他说，恒星演化理论中最大的不确定性之一是恒星在其一生中会损失多少物质，并补充说这种质量损失是巨大的。

“像我们的太阳这样的恒星在演化成白矮星时，质量会减少不到一半。这位天体物理学家说:“质量是太阳八倍的恒星失去了大约80%的质量。恒星出生时的质量和白矮星死亡时的质量之间的关系在天文学中被称为初始-最终质量关系。

沃纳说，星团中白矮星的质量与它们出生时的质量直接相关。“来自非常年轻的白矮星的数据特别有价值，因为它们是行星状星云的中心恒星，”他解释道。到目前为止，只有三个星团包含行星状星云。“它们的中心恒星以前都没有被研究过，因为它们都非常遥远和暗淡，”沃纳说。

特殊化学成分

研究小组将世界上最大的望远镜之一，位于加那利岛拉帕尔马的10米GRANTECAN望远镜，对准了梅西耶37星团中的中央恒星，并分析了它的光谱。质量被确定为0.85个太阳质量，原始质量为2.8个太阳质量。

沃纳解释说:“因此，这颗恒星在其一生中损失了70%的物质。”。他说，另一个特点是它特殊的化学成分。这颗恒星的表面不再有氢；沃纳说，这表明它最近发生了一次不寻常的事件——核聚变的短暂爆发。

Werner说，能够精确确定初始-最终质量关系在天体物理学中是非常重要的。它决定了一颗恒星是否会演化成白矮星，成为超新星爆炸中的中子星，甚至决定了黑洞是否会作为最终阶段留存下来。然而，沃纳指出，“新一代的恒星是由喷出的物质形成的，富含作为核反应产物的重元素。这就是星系的化学进化——以及最终整个宇宙——所依赖的。”