在智利阿塔卡马沙漠的夜空中,四台8.2米口径的望远镜阵列正将目光投向南方天空的一片星云。
它们协同工作形成的甚大望远镜干涉仪(VLTI),分辨率相当于一台直径130米的巨型望远镜。
2024年末,这套人类最先进的光学观测设备捕捉到了一个历史性画面:首次解析出银河系外单颗恒星的表面细节。
16万光年外,一颗名为WOH G64的“巨兽星”正被包裹在自身喷发的茧状星云中,宛如一只在宇宙深处凝视地球的神秘魔眼。
WOH G64位于银河系的卫星星系——大麦哲伦云中,距离地球约16万光年。作为一颗红超巨星,它的物理参数令人震撼。
体积相当于太阳的2000倍,若置于太阳系中心,其边缘将超越木星轨道,质量约为太阳的25倍,属于宇宙中的“巨兽”等级,演化阶段已步入生命末期,表面温度显著低于太阳,呈现典型的红色。
在VLTI升级前,河外星系中的单颗恒星在望远镜中仅是模糊光点。教科书中长期断言“河外星系恒星无法直接分辨”的认知,被这次观测彻底颠覆。
通过干涉测量技术,VLTI不仅分辨出恒星本体,还首次拍摄到其周围气体尘埃结构的细节特征,实现了天文学的历史性突破。
这颗红超巨星最惊人的特征,是被一个巨大的气体尘埃茧包裹。观测数据揭示了茧的成因与命运。
恒星外层物质以星风形式持续抛射,每年损失质量相当于3个地球,抛射物质在恒星周围形成厚度超过30个天文单位的椭球形包层,茧体导致恒星亮度在过去十年内显著衰减,使巨兽在宇宙舞台上逐渐“隐身”。
这一过程标志着恒星进入死亡倒计时。当核心的核聚变燃料耗尽,辐射压无法抵抗引力时,外层物质开始失控抛射。
这些物质在星际空间冷却凝结,形成富含硅酸盐和碳颗粒的尘埃云——如同蚕丝编织的茧,预示着一场宇宙级的蜕变。
欧洲天文团队在《天文与天体物理学》期刊指出:“WOH G64的茧包含的物质总量相当于10个太阳质量,足以形成数百个类地行星系统。”
茧的椭球形态暗藏玄机。正常孤立恒星抛射的物质应形成球对称星云,而WOH G64的茧却呈现明显椭率。
天文学家推测存在一颗未被直接观测到的伴星,其引力场扭曲了物质分布,双星系统中轨道运动导致物质在特定方向聚集,形成不对称包层。
这一现象与银河系内著名的红超巨星参宿四形成对比。参宿四的星云接近球形,而WOH G64的椭球茧成为研究双星系统演化终点的独特实验室。
若伴星存在,其轨道可能位于茧内,如同在迷雾中穿行的幽灵,通过引力雕刻着星云的形状。
WOH G64的演化终点已被注定,核心坍缩型超新星(II型),瞬间亮度超过整个大麦哲伦云星系总和,可能形成直径仅20公里的中子星。
VLTI的持续监测发现,该恒星的亮度变化速率正逐年加快。天文学家获得了一个珍贵机会:人类首次实时观测银河系外恒星死亡前夜的演化。
当茧内物质积累达到临界点,冲击波将冲破茧壳,释放的能量足以电离数千光年范围的星际介质。
届时地球夜空或将出现一颗肉眼可见的新“恒星”——那是16万年前发出的死亡之光,跨越漫长时空后抵达地球的宇宙烟花。
WOH G64的观测突破象征人类宇宙探索的新纪元:VLTI通过光束相位控制技术,实现毫角秒级分辨率(相当于从地球识别月球上的一枚硬币),为研究不同星系环境下的恒星演化提供比较样本。大麦哲伦云的金属丰度低于银河系,影响恒星物质损失机制。
天文学家正将VLTI对准更多河外星系恒星。未来十年,预计将绘制出本星系群内数十颗恒星的表面活动图。
而WOH G64作为首个被“特写”的河外恒星,其茧状结构如同凝视地球的宇宙魔眼——它既是恒星死亡的预兆,也是人类窥探深空的新窗口。
巨兽星茧壳内的物质密度正持续升高。天文学家测算,大约千年之内(以宇宙尺度堪称“迫在眉睫”),WOH G64将完成超新星爆发的最后准备。
当那一天的星光抵达地球时,人类或将目睹一颗-10等“新星”在南天闪耀——亮度超越金星百倍。
VLTI的持续监测如同为垂死恒星安装的生命监护仪,记录着这场跨越星系的生死蜕变,见证巨兽破茧时刻如何在宇宙画卷中刻下新的印记。