突破！人类首次拍摄到系外恒星特写图片

2024年11月21日，天文学家在天体物理学领域取得了重大突破，成功捕捉到了银河系外首颗恒星的特写图像。

该恒星名为WOH G64，位于大麦哲伦星云，距离银河系约16万光年。这一具有里程碑意义的成就不仅首次以视觉方式呈现了恒星生命的最后阶段，而且为理解恒星演化及大质量恒星的动力学特征开辟了新的研究路径。

本文深入分析了此次历史性观测的详细情况，探讨了WOH G64的重要性、捕捉其图像所采用的技术，以及这一发现对宇宙认知的影响。

恒星WOH G64

WOH G64的特性

WOH G64被归类为红超巨星，是已知最大恒星类型之一。据估计，其体积约为太阳的2000倍，质量在太阳的25至40倍之间。相较于太阳等较小恒星，此类大质量恒星的寿命相对短暂，通常仅为1000万至2000万年，随后会因核燃料耗尽而经历剧烈转变，导致超新星爆炸。

物理特性

类型：红超巨星

地点：大麦哲伦星云

距地球距离：16万光年

大小：约为太阳直径的2000倍

质量：天文学家估计在25至40个太阳质量之间

进化阶段

WOH G64目前处于演化末期，其特点是在外层脱落过程中质量显著损失。这一过程至关重要，因其最终将引发超新星爆炸，标志着大质量恒星的死亡。近期观测显示，WOH G64正在排出气体和尘埃，在其周围形成一个蛋形茧状结构，这一现象引起了天文学家的特别关注。

观测突破

图像背后的技术

WOH G64的图像由智利欧洲南方天文台（ESO）操作的甚大望远镜干涉仪（VLTI）拍摄。该先进仪器通过结合多个望远镜的光线，实现了前所未有的高分辨率，使天文学家能够更细致地观测遥远天体。

VLTI的主要特点

干涉测量：结合来自四个8米望远镜及较小辅助望远镜的光线

分辨率：能够解析超远距离物体，提供恒星及其周围环境的清晰图像

使用的仪器：最近观测使用了VLTI的第二代仪器之一，即GRAVITY

成像过程

由智利安德烈斯贝洛大学的Keiichi Ohnaka领导的团队此前对WOH G64进行了多年研究，但一直未能成功获得清晰图像。GRAVITY的发展提升了成像能力，使得此次观测成为可能。

所得图像不仅揭示了WOH G64本身，还展示了其周围的星云——由恒星在演化末期排出的气体和尘埃形成的发光茧。该茧并非球形，而是呈现出细长的形状，表明物质喷射具有各向异性，即物质在某些方向上的喷射更为猛烈。

科学意义

了解恒星演化

观测WOH G64的能力为科学家提供了实时研究大质量恒星生命周期的宝贵机会。基尔大学的雅科·范龙博士指出，这一观测结果使研究人员得以目睹“爆炸前从未见过的形变”。此类研究对于理解大质量恒星如何演化并最终爆炸为超新星至关重要。

对宇宙化学的影响

像WOH G64这样的大质量恒星在宇宙化学中发挥着关键作用。当它们以超新星形式爆炸时，会将重元素散布至整个宇宙，这些元素对行星形成和生命至关重要。了解WOH G64等恒星中发生的过程有助于深入探究这些元素的形成和散布机制。

未来的观测

随着WOH G64因质量损失而不断演变并变暗，捕获更多图像将愈发具有挑战性。然而，望远镜技术的进步，包括未来对GRAVITY的升级（称为GRAVITY+），有望进一步增强观测能力。持续监测对于揭开这颗巨星的神秘面纱至关重要。

WOH G64的成像标志着天体物理学和我们对银河系外恒星现象理解的一个重要里程碑。随着天文学家继续分析这张非凡图像并进行后续观测，他们无疑将更深入地了解大质量恒星的生命周期及其对宇宙的影响。

这一前所未有的成就不仅丰富了我们的知识库，也激发了后代天文学家进一步探索宇宙的热情。随着我们不断突破太空观测的界限，WOH G64等发现提醒我们，宇宙仍有许多未知等待我们去了解。