僅有1億顆恒星中的一顆被劃分為Wolf-Rayet：兇猛明亮，熾熱的恒星注定會在超新星爆炸中坍塌，而僅留下諸如黑洞之類的黑暗殘留物。

即使在Wolf-Rayets中，所有人的舉動也是優(yōu)雅的二進(jìn)制對，如果條件合適，它們能夠抽出由其極端恒星風(fēng)驅(qū)動的大量碳塵。當(dāng)兩顆恒星相互繞轉(zhuǎn)時，塵埃包裹在美麗的發(fā)光煤煙尾巴中。這些雕刻的螺旋羽中只有極少數(shù)被發(fā)現(xiàn)。

這項研究的對象是加入該精英俱樂部的最新明星，但已發(fā)現(xiàn)它違反了所有規(guī)則。

“在這顆恒星系統(tǒng)上，除了令人驚嘆的影像外，最引人注目的是它美麗的塵埃螺旋的膨脹完全使我們陷入困境的方式，”在物理學(xué)院榮譽學(xué)年期間完成這項研究的韓一男說。

“塵埃似乎有自己的想法，漂浮的速度要比驅(qū)動它的極端恒星風(fēng)慢得多。”

兩年前，由悉尼大學(xué)教授彼得·圖希爾(Peter Tuthill)領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了該系統(tǒng)，天文學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了這個難題。這個距地球8000光年的恒星系統(tǒng)以蛇形的埃及混沌神命名為Apep。

現(xiàn)在，韓先生的研究發(fā)表在《皇家天文學(xué)會月刊》上，證實了這些發(fā)現(xiàn)，并以前所未有的細(xì)節(jié)揭示了Apep奇異的物理學(xué)。

在智利帕拉納爾的歐洲南方天文臺的超大望遠(yuǎn)鏡中使用高分辨率成像技術(shù)，該團(tuán)隊能夠探測到形成我們觀測到的螺旋線的潛在過程。

漢說：“產(chǎn)生圖像所需的放大倍數(shù)就像在50公里外的桌子上看到鷹嘴豆一樣。”

精確模型

該團(tuán)隊走得更遠(yuǎn)，而不是證實先前的發(fā)現(xiàn)，它首次產(chǎn)生了與復(fù)雜的螺旋結(jié)構(gòu)相匹配的模型，從而提高了科學(xué)家了解這些恒星極端性質(zhì)的能力。

Tuthill教授說：“這個相對簡單的模型可以將螺旋幾何形狀再現(xiàn)到這種細(xì)節(jié)水平，這真是太美了。”

但是，并不是所有的物理學(xué)都是簡單的。韓先生的團(tuán)隊證實，塵埃螺旋的膨脹速度比實測恒星風(fēng)慢四倍，這在其他系統(tǒng)中是聞所未聞的。

解釋這種奇怪行為的領(lǐng)先理論使Apep成為了最終爆炸時產(chǎn)生伽馬射線爆發(fā)的有力競爭者，這在銀河系中是前所未有的。

荷蘭萊頓大學(xué)的這項研究的合著者喬·卡林漢姆博士說：“對沃爾夫-雷耶特的恒星系統(tǒng)進(jìn)行了大量的研究：這些確實是恒星世界的孔雀。關(guān)于這些優(yōu)雅的發(fā)現(xiàn)美麗但潛在危險的物體正在引起天文學(xué)的真正轟動。”

他說這篇論文是今年僅在Apep系統(tǒng)上發(fā)表的三篇論文之一。最近，研究團(tuán)隊證明Apep不僅僅是由沃爾夫·雷耶特的一顆恒星組成，實際上是由兩顆恒星組成。日本空間與宇航科學(xué)研究所的同事們不久將在另一種系統(tǒng)Wolf-Rayet 112上發(fā)表論文。該論文的第一作者Ryan Lau與Han先生是該論文的合著者。

時間彈

Wolf-Rayet星是巨大的恒星，在進(jìn)入超新星并坍縮形成諸如黑洞或中子星等緊湊的殘余物之前，已經(jīng)達(dá)到了最終的穩(wěn)定階段。

圖特爾教授說：“他們正在定時炸彈。”

“除了表現(xiàn)出沃爾夫-雷茨的所有通常的極端行為外，Apep的主要恒星看起來還在快速旋轉(zhuǎn)。這意味著它在擁有超新星爆炸時，可能具有引爆長伽瑪射線的所有成分。”

伽馬射線爆發(fā)是宇宙中最活躍的事件之一。而且它們可能致命。如果伽馬射線爆發(fā)要撞擊地球，它可能會剝奪行星上寶貴的臭氧層，使我們所有人都受到來自太陽的紫外線輻射的影響。幸運的是，Apep的旋轉(zhuǎn)軸意味著它不會對地球構(gòu)成威脅。

“吹心”

數(shù)字顯示了Apep的極端性質(zhì)。兩顆恒星的質(zhì)量分別比太陽大10到15倍，并且比太陽亮10萬倍。在我們的主恒星表面約為5500度的地方，Wolf-Rayet星通常為25,000度或更高。

根據(jù)研究小組的最新發(fā)現(xiàn)，Apep雙星中的大質(zhì)量恒星大約每125年彼此繞軌道運行一次，其距離可與太陽系的大小相媲美。

韓建宙說：“產(chǎn)生的恒星風(fēng)的速度令人難以置信。” “它們以每小時約一千二百萬公里的速度旋轉(zhuǎn)出恒星;這是光速的百分之一。

“然而，由該系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵的擴(kuò)散速度卻要慢得多，大約是恒星風(fēng)速的四分之一。”