NASA發布哈勃拍攝的“垂死”恒星CW Leonis的圖像

在萬聖節到來之際，長期運行的哈勃太空望遠鏡捕捉到了一顆被煤煙包圍的恒星的令人毛骨悚然的圖像。

(圖片來源：ES局/哈勃、美國宇航局和ToshiyaUeta（丹佛大學）、HyosunKim(KASI))

這顆恒星是一顆名為CW Leonis的古老紅巨星，似乎嵌在一個橙色的蜘蛛網中。這張照片顯示，太陽光束穿透了恒星周圍的煤煙碳，但燃料正在耗盡。這個橙紅色的“蜘蛛網”是塵土飛揚的碳雲，吞噬着這顆垂死的恒星，碳雲是從CW Leonis星的外層被抛出，散到墨黑的虛空中而産生。這些碳通過恒星内部的核聚變形成，其擁有富含碳的大氣層。将碳炸回太空，為未來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圍繞碳原子建立，複雜的生物分子由碳原子與宇宙中其他常見元素結合而成。

在恒星的演化過程中，當小質量和中等質量的恒星核心中的氫燃料消耗殆盡時，平衡核心内重力擠壓的向外壓力就會失去平衡，導緻恒星開始坍縮。随着核心坍塌，核心周圍的等離子體殼變得非常熱，開始融合氫，随之産生足夠的熱量，使恒星的外層急劇膨脹，并将其變成膨脹的紅巨星。在這個生命階段，恒星将大量的氣體和塵埃向外噴射到太空中，最終抛棄了它們的全部外殼。照片中的碳星CW Leonis的情況也正是如此，這個過程使恒星周圍環繞着一層濃密的氣體塵埃雲。

美國宇航局在一份聲明中寫道：“碳是在恒星的核心形成的，是核聚變的廢物。”并指出，由于燃料供應不足，CW Leonis正在噴出充滿碳元素的煤灰。

美國宇航局繼續說。“任何有壁爐的人都知道煤煙是令人讨厭的，但是噴射到太空的碳為未來恒星、行星甚至生命的形成提供了原材料。在地球上，複雜的生物分子是由碳原子與其他常見元素結合的形式組成的。”宇宙中大多數恒星主要由氫氣和氦氣等元素構成，而CW Leonis恒星上則含有豐富的碳元素和氧元素，當哈勃望遠鏡剛發現CW Leonis恒星時，科學家曾認為在這顆恒星周圍可能存在類似地球生态的行星。

科學家認為在CW Leonis恒星系統如果存在宜居行星，那麼該行星上的生命也是由碳元素構成的生命體，而且CW Leonis恒星比太陽形成的時間更加早遠，出現智慧生命的時間也會比地球更早，如今的CW Leonis恒星已經處于極不穩定的狀态，不斷噴發的恒星物質早已摧毀了周圍行星上的任何生命，雖然在CW Leonis恒星周圍找不到任何有生命的行星，我們或許能從CW Leonis恒星的演化狀态中找到太陽的演化路線。

CW Leonis是離地球最近的碳星，距離地球大約400光年，大約是最近的恒星系統半人馬座阿爾法星的100倍。這顆恒星正處于生命的後期階段，它已經從像太陽一樣将核心中的氫融合到外層。

美國宇航局表示，紅巨星生命的這一階段給了它“第二次租約”；研究這些恒星還可以讓我們預測我們自己的太陽在數十億年後的晚年将如何表現。太陽暫時在其核心融合氫，但在未來晚些時候，它将會耗盡氫，恒星将開始坍塌。當來自核心的核聚變“爐”的外向壓力與重力的擠壓相平衡時，一顆恒星就會發光。

當恒星的氫燃料耗盡時，重力的持續拉力導緻恒星開始坍縮。随着核心的收縮，圍繞核心的等離子體外殼變得足夠熱，開始融合氫氣，使恒星獲得第二次生命。它産生的熱量足以使恒星的外層急劇膨脹，并膨脹成一顆“臃腫”的紅巨星。最終，等離子體或核心周圍的過熱氣體将加熱，讓氫融合再次在外層，延長太陽的能力最終耗盡燃料之前，脫落氣體層，留下一個冷卻核心稱為白矮星。

由于連續波CW Leonis與我們的距離相對較近，天文學家可以對它進行非常詳細的檢查來了解更多關于恒星如何與環境的相互作用。然後科學家們可以将結果推斷到更遙遠的恒星，哈勃可能會看到更不易被發現的細節。

在過去20年左右，哈勃對這顆恒星進行了幾次研究。”複雜的殼層和弧線的内部結構可能是由恒星的磁場形成的。哈勃在過去20年裡對連續波獅子座的詳細觀測也顯示了恒星周圍噴出物質的線紋的膨脹。這使天文學家有機會了解這顆恒星和它周圍湍流包層之間的相互作用，其殼和弧的複雜内部結構可能是由恒星的磁場形成的。在過去20年裡對CW Leonis進行的詳細哈勃觀測，也顯示了該恒星周圍噴出物質線有擴張。

從CW Leonis向外輻射的明亮光束，是這顆恒星最引人注意的特征之一。它們的亮度在15年内發生了變化——從天文學的角度來說，這是一個令人難以置信的短暫時間範圍。天文學家推測，籠罩在CW Leonis上的塵埃縫隙，可能允許星光束穿透并照亮塵埃，就像穿過陰暗天空的探照燈一樣。然而，造成其亮度劇烈變化的确切原因還沒有得到解釋。

BY: Elizabeth Howell

FY:龔昱丹

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