天體物理學家利用IACOB項目詳細觀測藍超巨星
研究人員利用IACOB 項目對距離地球6500 光年範圍內的750 顆藍超巨星進行了全面研究,為了解這些恆星被稱為”恆星青春期”的演化階段提供了寶貴的信息。研究結果為了解這些恆星的性質、演化和在宇宙中的關鍵作用鋪平了道路,未來的工作旨在闡明它們的物理和化學特性。
恆星是星系乃至整個可觀測宇宙的基本組成部分。在種類繁多的恆星中,質量超過太陽8 倍的恆星被稱為大質量恆星。它們強大的輻射和可怕的恆星風對周圍的星際介質產生了重大影響。
在這些恆星內部,形成了氫和氦以外的元素,在星系的化學變化中起著關鍵作用,並為生命的出現奠定了基礎。此外,當這些恆星以超新星的形式終結時,它們會產生中子星和恆星質量的黑洞。所有這些都意味著它們的性質和演化對天體物理學至關重要。
在這種情況下,”藍超巨星”被用來定義那些處於生命中間階段的大質量恆星,這是一個關鍵時期,可以被描述為”恆星青春期”,它將決定恆星的餘生和最終命運。鑑於這一演化階段的複雜性,以往基於幾十顆此類恆星樣本的研究無法獲得足夠的信息來詳細了解它們。
英仙座h和xi雙星團的圖像,研究中的藍超巨星用十字交叉表示,包括樣本中的典型光譜。資料來源:Abel de Burgos Sierra(IAC)
在發表的這項研究中,對地球周圍6500 光年範圍內的約750 顆藍超巨星進行了觀測,這使其成為迄今為止獲得的最完整、質量最高的樣本之一。為了進行這項研究,IAC的IACOB項目花費了15年的時間來獲取高質量、高分辨率的大質量恆星光譜(這是恆星的指紋),其中包括對銀河系中絕大多數藍超巨星的詳盡搜索。這些觀測主要是利用拉帕爾馬島Roque de los Muchachos 天文台的NOT 和Mercatort 望遠鏡進行的。
“對這一樣本的分析,將使我們能夠解決有關這些天體的演化性質和物理特性的一些問題,這些問題幾十年來一直沒有答案,因為它們與其他質量較小的恆星類型相比不太為人所知,儘管它們在現代天體物理學的許多領域都很重要。”IAC 和ULL 的研究員、文章的第一作者Abel de Burgos Sierra 解釋說。
銀河與樣本中的藍色超巨星疊加的圖像。資料來源:DSS/Abel de Burgos Sierra (IAC)
為了選擇樣本,我們使用了一種新的標記方法,這種方法是基於這些恆星光譜中一種易於識別的示踪劑(H-neta 線的剖面形狀)。通過簡單的測量,這種新方法可以快速有效地識別特定溫度和表面重力範圍內的恆星。利用這種方法,研究人員無需使用複雜的恆星大氣模型進行光譜分析的常規方法來推導這些數量。
“當下一次大質量恆星光譜測量(如來自Roque de los Muchachos 的WEAVE-SCIP 或來自智利La Silla 的4MIDABLE-LR)開始在未來五年內每晚觀測銀河系中成千上萬顆恆星的光譜時,這對識別這類恆星將非常重要、”IACOB項目是一個由IAC領導的國際合作項目,其目標是建立一個有史以來最大的銀河系大質量恆星光譜數據庫。
De Burgos 已經開始了他的博士論文工作,即獲取750 個藍超巨星樣本的物理參數(質量、溫度、光度)和化學豐度(He、C、N、O、Si)的精確數據。因斯布魯克大學研究員、文章合著者米格爾-烏爾班尼亞(Miguel A. Urbaneja)總結說:”這將有助於回答一些最有趣的未解之謎,讓我們更好地了解大質量恆星的’青春期’。”