宇宙中最大的恒星的发展与未来

星座 www.xzw.com 2017-11-04 编辑:小编12 星座屋官网

发展
　　恒星形成的吸积分子云模型可以预测恒星质量的上限，在R136a1这种质量的恒星可以形成之前，它的辐射可以防止进一步增大。最简单的吸积模型预测金属丰度下限为40倍太阳，但更复杂的理论允许质量高好几倍。通过实证的约150倍太阳的恒星质量限制已经被广泛接受。R136a1明显超过这些限制，从而可以导致新的单星吸积发展模型有可能去除上限，但也有大质量恒星合并在一起形成更大质量恒星的可能。作为吸积形成的单星，这样一个庞大的恒星的性质仍然是不确定的。

　　合成光谱表明，它永远不会有一个主序星亮度级（V），甚至是一个正常O型谱都不会有。接近爱丁顿极限的高亮度和强烈的恒星风，一旦R136a1成为可见的恒星，可能会是WNxh（“x”表示0-9的数字，现经科学家计算最可能的是WN5h光谱）光谱。由于核心的大型对流和表面的高质量损失，以及它的恒星风产生的特别的沃尔夫-拉叶光谱，氦气和氮气正迅速混合至表面。R136a1的质量很高，温度却“凉爽”，这种金属丰度的温度为56000K的恒星经推算其质量约为150-200倍太阳，所以R136a1比一些大质量主序星而言要稍微冷一些。

　　在核心的氢燃烧过程中，氦占的百分比在核心逐渐增加。根据维里定理，这意味着核心温度和压力将增加。这会导致光度增加，所以R136a1现在要稍微比它形成时更明亮。R136a1现在温度已略有下降，恒星的外层已经膨胀，质量也损失的更快一些。

　　未来
　　R136a1的未来发展是不确定的，没有类似的恒星以确认预测。大质量恒星的演化取决于他们损失的质量，不同的演化给出不同的结果，没有一个完全匹配的结果。据认为，WN5h发展成高光度蓝变星后，氢在恒星核心会变得枯竭。这是一个使恒星极端失重的重要阶段，在太阳附近的金属丰度，这个阶段被称为无氢沃尔夫拉叶星。星星从核心到表面的混合足够强，由于对流核心非常大，以及它的金属丰度很高和额外的“混合旋转”，可以直接跳过高光度蓝变星和富氢WN与贫氢的WN的演化。氢聚变可持续二百万年多，而R136a1的质量在氢聚变末期可缩小为70-80倍太阳。

　　与富金属单星一样，即使它开始旋转很快，到氢燃烧结束旋转速度将减慢至零左右。核心的氦聚变开始后，大气中的残留氢迅速丢失，R136a1会迅速和无氢恒星一样，亮度会降低。沃尔夫-拉叶星在这一点的不同主要是它们在赫罗图上的位置为零龄主序星，类似于主序星，但比主序星的温度高。

　　在氦燃烧过程中，碳和氧会积聚在核心，并且恒星的大量的质量损失会继续。这最终导致了WC光谱的发展，虽然它是富金属星，但预计大部分的氦都在WN光谱燃烧了。在氦燃烧结束时，核心温度的增加和质量的损失会导致亮度和温度的增加，且光谱类型成为WO。接下来的几十万年将氦融合为更重的元素，但燃烧的最后阶段不超过几百到几千年。R136a1的质量会最终缩小到50多倍太阳质量 ，这种情况与大犬座VY极为相似，只不过光谱略有不同。(完）