船尾座RS星的華麗光影秀

2013/12/22 |

太空天文

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天文學家利用哈柏太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）在2010年對船尾座RS（RS Puppis）這顆變星進行為期5週的持續觀測，觀測成果清楚地顯現了這顆天體的亮度因脈動而變亮和變暗的過程，周圍環境中的塵埃氣體也因反射恆星的光而形成所謂的迴光（light echo），也因脈動現象而出現如同水波紋一樣奇特的景緻。

恆星的一生中，其實絕大部分時間都處在非常穩定的狀態，經由核心氫核融合反應而持續發出光亮。然而，一旦核心的氫絕大部分用於核融合反應而轉換成氦之後，恆星開始變得不穩定，體積會在數天到數星期內膨脹收縮（即所謂的「脈動（pulsation）」，恆星的亮度也隨體積脈動而有明暗變化，成為一顆變星。哈柏觀測顯示這顆船尾座RS屬於脈動變星中變光週期較長的「造父變星（Cepheid variable）」，約在40天內，亮度變化將近5倍左右。

船尾座RS星的質量略大於10倍太陽質量，使其本質亮度比太陽還亮15000倍左右，距離地球約6500光年。這顆造父變星特別之處在於它周圍有由氣體塵埃組成的濃厚暗星雲環繞。在哈柏為期5週的觀測影像中，展現出這顆變星處在不同變光階段的樣貌，這可從天文學家製作的影片中可見一斑。影片中最吸引這些天文學家的並不是恆星本身，而是周遭星雲迴光的清晰變化。當船尾座RS膨脹而變亮，將迴光可達範圍推得更遠，造成氣體似乎向外移動的假象。

除了看來讓人印象深刻的迴光效應之外，天文學家們觀察像船尾RS這樣的造父變星是有非常重要的科學目的的。造父變星的脈動週期，和它們的本質亮度有直接關聯，可讓天文學家藉由這樣的關聯性來估算它們的精確距離，因而被視為宇宙量天尺之一。有天文學家在數年前利用船帆RS的迴光測量它的距離，所得結果是所有造父變星距離測量中最精確的。因此，天文學家希望經由研究像船帆RS這樣有迴光效應的造父變星，測量並瞭解大尺度的宇宙精確樣貌。