特超巨星

赫羅圖光譜型態(tài)、棕矮星,、白矮星,、紅矮星、次矮星,、矮星(主序星)次巨星,、巨星、亮巨星,、超巨星,、特超巨星絕對(duì)-星等(mv)即使有更精確的定義，特超巨星通常是指一種結(jié)構(gòu)最微松散的大質(zhì)量恒星,。 在1956年,，天文學(xué)家feast和thackeray使用超超巨星（super-supergiant）這個(gè)名詞（之后才改為特超巨星）來描述絕對(duì)星等高于mv =-7的恒星。在1971年,，肯那建議這個(gè)名詞只應(yīng)使用在有著明顯的h-α發(fā)射譜線的超巨星,，表示這是有著擴(kuò)張的恒星大氣層或相對(duì)而言有高速率質(zhì)量流失的恒星?？夏堑倪@個(gè)準(zhǔn)則在今天仍是科學(xué)家最常用的,，這意味著特超巨星的質(zhì)量無須比相似的超巨星更大。現(xiàn)在,，大部份的大質(zhì)量恒星都被認(rèn)為是特超巨星,，質(zhì)量的范圍在100-150太陽質(zhì)量。

特超巨星是非常明亮的恒星,，可以達(dá)到太陽光度的數(shù)百萬倍,，并且溫度范圍非常廣泛，從3,500k至35,000k,。由于內(nèi)部的不穩(wěn)定性,，幾乎所有的特超巨星的光度都會(huì)隨著時(shí)間改變。

以天文學(xué)的尺度來說,，因?yàn)樘爻扌堑馁|(zhì)量都很大,，因此它們的生命期都很短，只有幾百萬年，相較之下太陽有100億年的壽命,。也因?yàn)槿绱?，特超巨星就顯得很罕見，現(xiàn)在我們知道的大約只有100顆,。

特超巨星不可以和高光度藍(lán)變星混淆,，特超巨星是因?yàn)樗拇笮『透哔|(zhì)量流失率而分類的，而高光度藍(lán)變星只是大質(zhì)量的藍(lán)超巨星在演化的過程中流失大量的質(zhì)量,。

光譜型態(tài)

當(dāng)恒星的光度隨質(zhì)量而增加,，特超巨星的光度經(jīng)常非常接近愛丁頓極限，簡單的說,，就是向內(nèi)的重力壓力等于向外的輻射壓力的亮度,。這意味著特超巨星通過光球?qū)拥妮椛湫酝靠赡茏阋詧?jiān)固的支撐起光球?qū)印Ｔ趷鄱☆D極限之上,，恒星會(huì)產(chǎn)生過量的輻射,，使其外層的部分會(huì)被拋出；這將有效的阻止恒星長期的以如此高的光度閃耀,。

承載著此種驅(qū)動(dòng)風(fēng)的一個(gè)很好的候選者是海山二（船底座η）,，是曾被觀測過的質(zhì)量最大和最亮的恒星之一。估計(jì)它的質(zhì)量是130倍的太陽質(zhì)量,，光度是太陽的400萬倍,，天文物理學(xué)推測海山二可能會(huì)不定時(shí)的超越愛丁頓極限[來源請求]。最后一次一系列的爆發(fā)可能發(fā)生在1840-1860年代,，造成的質(zhì)量損失高于當(dāng)前對(duì)恒星風(fēng)的認(rèn)識(shí)所允許的,。

相對(duì)于線性驅(qū)動(dòng)的恒星風(fēng)（就是那些驅(qū)動(dòng)恒星吸收光線造成大量窄譜線），連續(xù)的驅(qū)動(dòng)不需要金屬的元素存在 － 除了氫和氦之外的其他元素,，在光球?qū)由嫌羞@樣的譜線,。這很重要，因?yàn)榇蟛糠值拇筚|(zhì)量恒是都是金屬非常貧乏的,，這意味著這些工作不會(huì)受到金屬量的影響,。有相同譜線的原因是，連續(xù)的驅(qū)動(dòng)可能也提供了在大霹靂之后誕生的第一代恒星質(zhì)量上限,，它們是完全沒有金屬的,。

另一種解是大質(zhì)量噴發(fā)的理論，例如,，海山二是一種理想的位于深層流體動(dòng)力學(xué)的爆炸,，將封閉在外層的一部分爆破掉,。在這種觀念下,，即使光度低于愛丁頓極限之下，內(nèi)層沒有足夠的熱對(duì)流，結(jié)果是密度反轉(zhuǎn)的位能導(dǎo)致大質(zhì)量的爆發(fā),。對(duì)這種理論的探討不多,，也不確定是否真的會(huì)發(fā)生爆炸。

特超巨星

特超巨星的稀有造成研究上的困難,。它們似乎是溫度最低的特超巨星的光度上限（它們的顏色是黃色和紅色）：它們每一顆的熱星等都超過-9.5等,，這相當(dāng)于太陽光度的50萬倍，而目前還不知道原因,。

高光度藍(lán)變星
許多高光度藍(lán)變星都被歸類為特超巨星,，并且在事實(shí)上也是夜空中已知的最亮天體：

天鵝座 p：在北天的天鵝座。

劍魚座 s：在鄰近的,，稱為大麥哲倫星云的星系內(nèi),，在南天劍魚座的方向上。出現(xiàn)在這個(gè)星系的超新星sn 1987a,，之前也是一顆特超巨星,。,

海山二：在鑰匙孔星云ngc 3372內(nèi)，位置在南天的船底座,。海山二非常巨大,，質(zhì)量大約是太陽的120-150倍，光度是太陽的400-500萬倍,。

手槍星：接近銀河系的中心,，位于人馬座內(nèi)。手槍星的質(zhì)量可能是太陽的150倍,，光度是太陽的170萬倍,。在星團(tuán)cl* 1806-20內(nèi)的幾顆恒星：在銀河系的另一側(cè)，其中的一顆,，lbv 1806-20,，是已知最亮的一顆，光度是太陽的200-4000萬倍,，也是最重的恒星之一,。 

藍(lán)特超巨星
天蝎座ζ-1：在天蝎座的obv星協(xié)ob-1內(nèi)最亮的恒星，和高光度藍(lán)變星的候選者,。
mwc 314：在天鷹座內(nèi),，是另一顆高光度藍(lán)變星的候選者。
hd 169454：在盾牌座,。
bd -14° 5037：靠近前者的一顆星,。
cygnus ob2-12：有些作者認(rèn)為它是一顆高光度藍(lán)變星。

白特超巨星
仙后座 6

黃特超巨星
黃特超巨星是非常罕見的一種恒星,，在我們的銀河系中只發(fā)現(xiàn)了7顆：
仙后座ρ：在北天的仙后座,，亮度大約是太陽的50萬倍
仙后座v509
hr 8752
irc 10420
也可以參考westerlund 1內(nèi)的恒星,。

仙王座rw
天鵝座nml
人馬座vx
英仙座s
大犬座vy：是已知直徑最大的恒星，約太陽的1,800至2,100倍,，相當(dāng)于太陽系至土星軌道的直徑

特超巨星

天文學(xué)家利用美國航太總署的哈柏太空望遠(yuǎn)鏡以及坐落于夏威夷的凱克望遠(yuǎn)鏡(the w.m. keck observatory),，發(fā)現(xiàn)一顆大質(zhì)量恒星所噴射出來的外流過程，遠(yuǎn)比過去想像的還要復(fù)雜,。

天文學(xué)家觀察了這顆名為大犬座vy(vy canis majoris)的紅超巨星(若以亮度劃分則稱為特超巨星(hypergiant) ),，在爆發(fā)時(shí)物質(zhì)以各種不同的速度、方向產(chǎn)生環(huán)圈(loop),、弧(arcs),、以及類似繩結(jié)(knot)的形狀。并指出在過去的一千年當(dāng)中,，這顆濱臨死亡的恒星已經(jīng)發(fā)生多次的爆發(fā),。

由美國明尼蘇達(dá)州大學(xué)的蘿勃塔?韓福瑞(roberta humphreys)所領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)研究小組，使用哈柏望遠(yuǎn)鏡以及凱克望遠(yuǎn)鏡,，去測量其噴射物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),，并且利用塵埃方位與其反射光偏極化的特定關(guān)系，去描繪出塵埃的分布,。天文學(xué)家結(jié)合哈柏望遠(yuǎn)鏡以及凱克望遠(yuǎn)鏡的資訊,，繪制了一個(gè)大犬座vy的噴射物質(zhì)的3d立體影像。

“過去我們認(rèn)為紅超巨星質(zhì)量減少的過程是一個(gè)簡單,、球狀且均勻的噴發(fā),。然而在觀察這顆恒星后，發(fā)現(xiàn)這是十分復(fù)雜的,。”韓福瑞說“大犬座vy正在以驚人的速率噴射出大量的氣體,，因此已經(jīng)被認(rèn)為是用來研究大質(zhì)量恒星在壽命末期時(shí)，爆發(fā)并且造成高質(zhì)量耗損的過程中最重要的一顆恒星,。在此爆發(fā)過程中,，質(zhì)量散失的速率大約是正常時(shí)的十倍。”

“這些觀測,，我們得知有關(guān)于外流的運(yùn)動(dòng)方向以及分佈的完整圖像,。這些結(jié)果證實(shí)了它們原先是由恒星上各個(gè)不同的地域在不同的時(shí)間點(diǎn)噴發(fā)出來。”

韓福瑞和他的研究伙伴已經(jīng)于今天(一月八號(hào)),，在西雅圖所舉行的美國天文協(xié)會(huì)會(huì)議上,，發(fā)表他們的研究成果。

天文學(xué)家們已經(jīng)研究大犬座vy超過一世紀(jì)之久,。這顆恒星與地球的距離為五千光年,，她的亮度高于太陽50萬倍，并且其質(zhì)量也比太陽多30到40倍,。如果大犬座vy被放置在太陽的位置,，那她的表面將會(huì)觸及土星的運(yùn)行軌道,。

哈柏的廣視野第二行星相機(jī)(hubble\’s wide field and planetary camera 2)首次揭露了這顆恒星噴出物的復(fù)雜性。這些影像首度提供了,，那些明亮的弧以及類似繩結(jié)狀的物質(zhì)是在爆發(fā)時(shí)所產(chǎn)生的證據(jù)。這些物質(zhì)不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)方向也暗示了它們是從這顆恒星表面的不同活躍區(qū)域內(nèi)爆發(fā)出來的,。

利用凱克望遠(yuǎn)鏡的光譜儀,，韓福瑞以及她的研究小組獲得更多有關(guān)恒星噴發(fā)物的形狀、運(yùn)動(dòng)以及來源的資訊,。由光譜計(jì)算得的視線速率顯示,，這些弧狀以及類繩結(jié)的結(jié)構(gòu)正相對(duì)于恒星一直在膨脹。藉由最近哈柏望遠(yuǎn)鏡所獲得的影像,，韓福瑞小組測量到噴出物橫跨視線方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),。

他們發(fā)現(xiàn)了有無數(shù)個(gè)弧狀、環(huán)圈狀以及類繩結(jié)狀的物質(zhì)正以不同的速度以及方向移動(dòng),，證實(shí)了這些噴射物質(zhì)是分別在不同的時(shí)間且在恒星上不同的地點(diǎn)產(chǎn)生,。

天文學(xué)家同時(shí)也使用觀測儀器去推測噴射物質(zhì)產(chǎn)生的時(shí)間，結(jié)果顯示最外圍的噴射物質(zhì)約是在一千年多前噴出,，然而在離恒星較近之處的一個(gè)類繩結(jié)狀物質(zhì),，是在50年前才噴發(fā)出來的。

這些外流氣體-弧狀以及類繩結(jié)狀的物質(zhì)-很有可能是從大犬星vy表面的大型恒星黑子或是熱對(duì)流胞放射出來,。這些現(xiàn)象與太陽黑子以及日珥受太陽的磁場影響的情形類似,，不過這是在一個(gè)極度巨大的規(guī)模中發(fā)生的。且經(jīng)過測量后得知,，大犬座vy的噴射物質(zhì)內(nèi)的磁場強(qiáng)度跟太陽的磁場表面相當(dāng),。這個(gè)現(xiàn)象顯示這些超巨星的磁場能夠提供噴射物質(zhì)所須的能量。

天文學(xué)家依據(jù)測量結(jié)果,，描繪出相對(duì)于藏在里面的恒星,，外面噴射物的速率以及方向。這再與塵埃分佈的影像結(jié)合后,，便可以決定大犬座vy的弧狀以及類繩結(jié)狀物質(zhì)的位置,，于是勾勒出整個(gè)恒星和其噴射物的3d景象。

“透過這些觀測,，我們可能已經(jīng)獲知了一個(gè)巨大恒星在其生命樂譜中的一小節(jié)”韓福爾說,，“亮度極高的紅超巨星都很有可能會(huì)在最后歷經(jīng)高質(zhì)量的損失，就如同大犬座vy在其演化末期時(shí)所發(fā)生的情況一樣,。”

一個(gè)典型的紅超巨星通常持續(xù)50萬年左右的光景,。紅超巨星是當(dāng)一個(gè)質(zhì)量大的恒星在演化末期，燒燼在核心中的氫氣,，因此造成核心在重力塌縮時(shí),，外層反而會(huì)膨脹轉(zhuǎn)變而成,。最后這顆恒星將膨脹達(dá)100倍大，并且開始以極高的速率流失本身的物質(zhì),。由此推斷大犬座vy很有可能已經(jīng)流失一半的質(zhì)量了,，且在最后將會(huì)爆炸而成為超新星。