“对于我们对恒星如何结束生命的理解来说，这是一个新的和迷人的涟漪。”

上图：恒星 V Hydrae 的渲染图，简称 V Hya。 根据加州大学洛杉矶分校的天文学家马克·莫里斯（Mark Morris）的说法，在它的垂死挣扎中，这颗恒星发出了一系列膨胀的环，科学家们计算出这些环每隔几百年就会形成一次。

近日，天文学家以前所未有的细节捕捉到一颗红巨星经历最后的死亡阵痛，揭示了一个不寻常的特征。这颗被称为“V Hydrae”（或简称 V Hya）的恒星喷射出了六个不同的物质环。这些神秘的“烟圈”形成的具体机制尚不清楚。尽管如此，这一观察可能会动摇当前恒星演化这一特殊后期阶段的模型，并进一步阐明我们太阳的命运。

加州大学洛杉矶分校的天文学家、合著者马克·莫里斯表示：“V Hydrae 在其大气层脱落的过程中被捕获，最终它的大部分质量都在脱落，这是大多数后期红巨星都会做的事情。然而，这是第一次，也是唯一一次，人们在一颗正在垂死挣扎的恒星周围看到一系列不断膨胀的‘烟环’ —— 我们计算出，这些不断膨胀的‘烟环’每几百年就会被吹灭一次。”

红巨星是恒星演化的最后阶段之一。一旦恒星的核心停止通过核聚变将氢转化为氦，引力就会开始压缩恒星，提高其内部温度。这个过程点燃了围绕在惰性核周围的氢外壳。最终，核心的压缩和加热导致恒星显著膨胀，直径可达到6200万到6.2亿英里（1亿到10亿公里）。按照恒星的标准，它们的表面温度相对较低：仅为华氏4000 - 5800度（摄氏2200 - 3200度），所以这些恒星呈现出橘红色的外观，因此被称为红巨星。

上图：V Hydrae 是一颗富含碳的恒星，位于 1300 光年外的Hydra座。

最终，红巨星核心中的氦将耗尽，核心将再次收缩。 然后这颗恒星变成了一颗渐近巨星分支 (AGB) 恒星（最后的红巨星阶段）。AGB 恒星的内部结构包括一个碳和氧的中心核心、一个将氦转化为碳的壳，以及另一个将氢转化为氦的壳。这些恒星通常每 100 到 1000 天会产生亮度增加的剧烈脉冲。 此外，强烈的地表风会导致在恒星周围形成称为环绕星壳的气态云。

这些强烈的恒星风最终会驱逐大气层和恒星外壳，恒星将成为行星状星云中的一颗白矮星。 AGB 恒星失去质量的速度越快，它就越接近最终的过渡。 我们的太阳最终将在大约 50 亿年后变成一颗红巨星，最终发展为 AGB，然后最终演变为中心有一颗白矮星的行星状星云。

这是天文学家多年来理解的过程。 然而，V Hya 的不寻常特征让他们重新思考问题。 V Hya 位于 Hydra 星座 1300 光年外，是一颗富含碳的恒星，这意味着它的大气中的碳含量比氧气多。 它的质量损失率很高，因此天文学家推测它可能正在脱落大气层，成为行星状星云。

上图：渲染图展示了富碳恒星V Hya的最后一幕。

这颗 AGB 恒星也很有趣，因为每 8 年左右就会发生一次大的等离子喷发，并且大约每 17 年会发生一次亮度的急剧下降。这些事件表明存在一颗几乎看不见的伴星。（亮度下降可能是由于与第二颗恒星相关的云从 V Hya 前面经过。）

这项最新研究将哈勃太空望远镜的数据与使用阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列 (ALMA) 的观测相结合，结合了红外、光学和紫外数据，在多个波长上捕捉 V Hya 的垂死挣扎。这颗恒星距离很远，周围环绕着浓密的尘埃，但 ALMA 的高分辨率能力非常详细地揭示了它的环和流出物。

同时，时机也很巧合。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家、合著者拉格文德拉萨海说：“V Hya 正处于垂死恒星在生命终结时经历的短暂但关键的过渡阶段。这是它们失去大部分质量的阶段。这个阶段很可能不会持续很长时间，因此很难在行动中抓住它们。我们很幸运，V Hya 也非常合作，能够对这颗恒星内部和周围发生的所有不同活动进行成像，以更好地了解垂死的恒星在生命结束时是如何失去质量的。”

天文学家拉格文德拉萨海和他的合作者们发现，这颗恒星正在通过吹出一系列的烟圈来摆脱它的大气层，这些烟圈在过去2100年左右的时间里向外扩张，在V Hya周围形成了一个尘埃盘状区域。该团队将这种结构命名为“DUDE”（正在动态扩展的盘）。

他们的观测还显示，恒星以相反的方向喷射出高速爆炸的气体，垂直于烟雾环，形成了两个沙漏状的结构。这些结构正以每小时超过50万英里（240公里/秒）的速度迅速扩张。天文学家马克·莫里斯说：“这一发现涉及到气环的喷射，同时产生高速间歇的物质喷射，这给我们对恒星如何结束其生命的理解带来了一个新的迷人的涟漪。”

所有这些都表明，这颗恒星正在经历一场特别迅速的进化，这与当前的模型背道而驰。天文学家拉格文德拉萨海表示：“我们的研究显著地揭示了AGB恒星如何在10万年或更久的时间里通过缓慢、相对稳定的球形风，通过大量燃料喷射而死亡的传统模型，往好里说是不完整的，往坏里说是不正确的。很有可能，一个近恒星或次恒星伴星在它们的死亡中扮演了重要角色。在V Hya的例子中，一颗附近的伴星和一颗假设的遥远的伴星的结合，至少在某种程度上，对它的6个环的存在和导致这颗恒星神奇死亡的高速流出负有责任。”

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