摘要:我们不会从 B 型恒星那里获得阳光,而且它们远非最常见的类型,但就影响宇宙的发展而言,它们的作用至关重要。对于希望了解星系结构及更远地方的天文学家来说,它们也特别重要。
如果没有 B 型恒星,您可能就不会读到这篇文章。
我们不会从 B 型恒星那里获得阳光,而且它们远非最常见的类型,但就影响宇宙的发展而言,它们的作用至关重要。对于希望了解星系结构及更远地方的天文学家来说,它们也特别重要。
天文学家试图弄清恒星之间的差异,他们意识到,恒星输出峰值的光波长是恒星最重要的特征之一。结合某些光谱线的存在与否,该波长可以揭示恒星外层的温度。对于非常年轻或非常古老的恒星,该温度变化相对较快,但对于它们的大部分生命而言,恒星的温度是其质量的一个很好的指标,而这又决定了它们的寿命。
在所谓“主序列”的漫长岁月中,温度也是恒星释放能量的一个很好的指标,我们据此可以计算出它的距离。
我们可以随意划分恒星类别,但有一个分类系统肯定是有用的。你会期望这样的系统将 A 类恒星划分为最亮的恒星,直到 G 类恒星,但由于历史原因,情况变得混乱。
不合逻辑的是,B 型恒星比 A 型恒星更热、质量更大,温度在 10,000 K(9,727 °C 或 17,540 °F)至 30,000 K(29,727 °C 或 53,540 °F)之间,但 B 仍然是唯一一个处于预期位置的字母,是仅次于 O 型恒星的第二热类别。
大恒星如何塑造宇宙
在主序阶段,所有恒星都会将氢转化为氦,但对于大多数 B 型恒星来说,最大的影响来自于其生命的终结。
质量超过太阳八倍的恒星会以超新星的形式爆炸,在此过程中,它们不仅会产生大量其他元素,还会将它们散播到世界各地。地球上大多数最常见的元素都是在超新星中形成的。尽管这些元素中的一小部分以及大多数稀有元素都是通过其他过程形成的,但如果没有超新星,元素周期表中除氧以外的元素几乎不可能形成类似地球的行星。
大恒星的寿命实在太短,无法在其周围发展生命,但它们的死亡对于小恒星周围生命的存在至关重要,尽管它们离得太近可能会致命。
但为什么是B型?
然而,并非所有超新星都来自 B 型恒星,也并非所有 B 型恒星最终都会变成超新星。首先,Ia 型超新星是白矮星的产物,由较小的恒星遗留。
即使我们忽略这一点,质量最小的 B 型恒星的质量也约为太阳的两倍, 太轻而无法成为超新星。
另一方面,所有 O 型恒星最终都可能变成超新星,尽管有一种有争议的理论认为,有些 O 型恒星会跳过该阶段直接变成黑洞。
所以,你可能想知道我们为什么关心 B 型恒星。O 型恒星不就是它所在的位置吗?除了承认所有恒星都很重要之外,重要的是要意识到 O 型恒星现在非常非常罕见,大约每 300 万颗恒星中才有一颗。
早期宇宙中可能存在更多的 O 型恒星,因此构成我们生命的许多元素可能都是那时遗留下来的。然而,今天以及此前很长一段时间,大多数超新星都来自 B 型恒星,而 O 型恒星则是一种罕见的奇特现象,有时以奇异的超新星形式出现。
当恒星变成超新星时,它们已经脱离了主序列,但最著名的超新星如 1987a 和 SN 1054 可能曾经是 B 型恒星。
我们的宇宙指南
我们从超新星中了解到了很多有关宇宙的知识。Ia 型超新星揭示了暗能量和加速膨胀的存在,但核心坍缩超新星则让我们了解到其他重要特征,例如中微子,也许有一天还会发现暗物质。
如果我们不得不等待 O 型超新星,那么我们只能了解到其中的一小部分。
甚至在爆炸之前,B 型恒星对于研究来说就非常重要。最近,我们报道了一项研究,该研究表明,大麦哲伦星云向我们发射了银河系晕中快速移动的恒星。它需要使用非常大的恒星,因为较小的恒星太暗,除了在它们短暂的红巨星阶段外,在如此远的距离上无法探测到。另一方面,这项研究依赖于获得具有统计意义的样本,而符合这一要求的 O 型恒星数量实在不够多。因此,研究人员寻找的是 B 型恒星。
对于想要探索我们银河系更远部分或研究附近星系中单个恒星行为的天文学家来说,这是一种常见模式。O 型恒星通常太稀少,而其他五类恒星又太暗,因此 B 型恒星照亮了道路。
著名B型星
最为人熟知的 B 型恒星是猎户座的参宿七和双星轩辕十四中质量较大的那颗恒星,即狮子座最亮的恒星。
除了轩辕十四之外,我们熟悉的 B 型恒星出奇地少,主要是因为在距离地球 80 光年内没有一颗 B 型恒星。大陵五 A 又被称为“恶魔星”,是英仙座中第二亮的恒星,也是第二著名的例子。
天狼星的主恒星和织女星都以微弱的差距未能达到这一标准,位于 A 型恒星的顶端。
派考哈勒 (Paikauhale) 是位于心宿二 (天蝎座的心脏)两侧的两颗肉眼可见的恒星之一。
南半球的居民一定很熟悉南十字星中最亮的恒星——天十字座。
还有一些非常著名的恒星,它们的质量曾经适合成为 B 型恒星,但后来偏离了主光谱,包括心宿二本身和参宿四。
来源:老王的科学讲堂