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可觀測Universe_第122章 石榴星(2)

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石榴星的星周包層是強烈的紅外輻源,其譜能量分佈(SED)在3–1000μ段呈現多峰結構:

近紅外峰(3–5μ:源於恆星本包層塵埃的熱輻(溫度1000–1500K);

中紅外峰(10–25μ:對應外包層硅酸鹽塵埃的發(溫度200–500K);

遠紅外峰(60–100μ:來自最外層冰質顆粒與星際介質的混合輻(溫度<100K)。

通過擬合SED曲線,科學家反演出包層的總質量約0.1 (相當於100倍木星質量),這一數值與大質量恆星晚期質量損失模型高度吻合——石榴星在主序期後以每年10?? 的速率拋質,數百萬年累計損失的質量已接近初始質量的50%。

二、未來演化的“倒計時”:從碳燃燒到超新星

石榴星當前於核心氦燃燒階段(紅超巨星中期),但其“生命倒計時”已進關鍵階段。據恆星演化模型(如SA代碼模擬),其核心核反應鏈與外層結構將在未來數萬年至百萬年發生劇變,最終以超新星發收場。

1. 核心燃燒的“階梯式躍遷”

大質量恆星的演化本質是“核燃料的逐級消耗”。石榴星的核心已耗盡氫與氦,正按以下順序點燃更重元素:

碳燃燒(當前階段):核心溫度達6億K時,碳核(12C)聚變為氖核(2?Ne)與氧核(1?O),釋放能量維持星膨脹。此階段將持續約10萬年,期間核心質量因聚變收而增加(從15 增至18 );

氖燃燒:碳耗盡後,核心溫度升至10億K,氖核通過致裂變(γ+2?Ne→1?O+α)釋放能量,同時與氦核反應生鎂核(2?)。此階段僅持續數年,核心迅速收

氧燃燒:氖耗盡後,氧核(1?O)聚變為硅核(2?Si)與硫核(32S),溫度達15億K,持續數月;

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