死亡之吻註定恆星悲劇命運

VFTS 352的藝術想像畫，這兩顆熾熱的大質量恆星實際上已經「親」在了一起。圖片來源：ESO/L. Cal?ada

利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡（Very Large Telescope，VLT），一個國際天文學家團隊已經發現了最熾熱和質量最大的一對雙星，而且兩顆伴星靠得極近，根本就相互挨在一起了。這兩顆恆星構成的這個極端系統名為VFTS 352，可能會遭遇一場戲劇性的結局：兩顆恆星要麼合并成一顆巨星，要麼就形成一對黑洞。

這個雙星系統位於距離地球16萬光年的蜘蛛星雲（Tarantula Nebula）之中。這片區域是鄰近宇宙中最活躍的新生恆星託兒所，VLT的最新觀測已經揭示出這對年輕恆星是迄今發現的最極端和最奇怪的一對雙星。

VFTS 352由兩顆非常熾熱和明亮的大質量恆星構成，兩顆恆星相互旋轉，環繞一圈所用的時間只比1天多一點。兩顆恆星的中心間隔僅有1200萬千米。事實上，這兩顆恆星靠得太近，它們的表面甚至互有重疊，在兩顆恆星之間構成一座物質橋。VFTS 352不只是這一小類所謂「過相接雙星」（overcontact binaries）中質量最大的一對，總質量達到太陽的大約57倍，它們還是已知最為熾熱的，表面溫度高達大約40000℃。

類似這兩顆恆星的此類極端恆星，在星系演化中扮演著一個關鍵角色，被認為是氧之類的元素的主要產出者。這樣的雙星還與一些極端行為有關，比如此前天文學家發現過的「吸血鬼恆星」—— 一顆較小的伴星會從它較大的鄰居恆星表面吸取物質。

不過，對於VFTS 352來說，其中的兩顆恆星幾乎同樣大小。因此，不存在一顆恆星從另一顆恆星上吸取物質的說法，而是兩顆恆星共享一部分物質。根據計算，VFTS 352的兩顆子星大約有30%的物質是相互共享的。

這樣一個系統非常罕見，因為處在這一階段的恆星非常短命，很難當場抓住它們。由於這兩顆恆星靠得太近，天文學家認為，強大的潮汐力會進一步加劇恆星內部的物質混合。

這一發現的主要作者、巴西聖保羅大學的萊昂納多·A·阿爾梅達（Leonardo A. Almeida）解釋說，「VFTS 352是迄今發現的熾熱大質量雙星最好的例子，或許已經展現出了這種內部的混合。」

天文學家預言，VFTS 352的命運註定是災難性的，可能出現兩種結局中的一種。第一種結局是，兩顆恆星合二為一，很可能產生一顆高速旋轉且可能帶有強大磁場的巨型單顆恆星。研究項目主要科學家、比利時魯汶大學的于格·塞那（Hugues Sana）說，「如果持續高速自轉，這顆恆星可能會以宇宙中最劇烈的一類爆炸了結自己的一生，這類爆炸被稱為長伽馬暴。」

團隊中的主要理論天體物理學家、荷蘭阿姆斯特丹大學的賽爾瑪·德明克（Selma de Mink）解釋了第二種可能性，「如果兩顆恆星充分混合，它們都保持緻密，那麼VFTS 352系統或許可以避免合并。這會導致它們走上一條新的演化道路，與傳統的恆星演化預言完全不同。就VFTS 352的具體情況而言，兩顆子星很可能會在超新星爆炸中結束生命，形成一對密近雙黑洞。這種奇特的天體可能會是強烈引力波的來源。」

證明第二條演化道路的存在，將是恆星天體物理領域的一項觀測突破。不過，無論VFTS 352將會以哪一種方式迎來死亡，這個系統已經讓天文學家對於幾乎沒有了解的大質量過相接雙星的演化過程有了新的認識。

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