恆星演化與死亡
恒星質量損失
恒星並不是一個把全部物質永遠留住的密封天體。在它一生當中,尤其是臨近末期,恒星會不斷從表面把氣體漏入太空——有時是一陣微風,有時是一場狂飆。這種持續的物質拋灑被稱為恒星質量損失,而它原來是恒星所做最重要的事情之一,因為這正是它們造出的元素重新回到星系的途徑。太陽也在做,只是溫和——它以太陽風的形式,每秒把自身約一百萬噸吹走。
驅動這股外流的因素因星而異。在熾熱的大質量恒星裡,強烈的光直接推動氣體——作用在原子上的輻射壓力驅動出極強的星風,能在它短暫的一生裡帶走相當一部分質量。在寒冷的巨星和AGB恒星裡,機制不同:脈動把氣體托舉到表面高處,那裡冷得足以凝結成塵粒,星光隨後推動塵粒,把氣體一同拖走。AGB恒星的質量損失率可以高得驚人——在它們最後的超級星風裡,每年可達萬分之幾個太陽質量,幾乎把整個外層包層都剝光。
質量損失決定恒星的命運,也滋養星系。一顆一開始有比如八個太陽質量的恒星,若拋掉大部分包層,就可能以一顆安靜的白矮星收場,而不是爆炸——所以一顆恒星損失多少質量,決定了它是平靜地死去還是劇烈地死去。而拋出的物質——富含在內部鍛造出的碳、氮以及更重的元素——飄進星際介質,最終在那裡形成新的恒星和行星。你體內的原子,正是被那些在太陽誕生之前就死去的恒星,通過質量損失送回太空的。
海山二是已知最大質量、最不穩定的恒星之一,它在十九世紀四十年代爆發,一次事件就拋出了超過十倍太陽質量的物質,造就了我們今天在它周圍看到的那片發光的侏儒星雲。這是質量損失被逮個正著,且規模極其浩大。
恒星一生都在拋灑氣體;臨近末期,損失可以洶湧如注。
質量損失與超新星不是一回事:它是一股持續的星風,隨時間把恒星剝蝕,而超新星是一次性的爆炸。一顆恒星事先被星風帶走多少,會強烈影響它究竟會不會爆炸、以及如何爆炸。
又稱
另見