恒星可以找到的离奇死亡方式之多，永远不会让我感到惊奇。有些爆炸，超新星将辐射 blast 遍布宇宙。有些则在数千亿年内缓慢消逝，比宇宙存在的时间还要长。有些则吹出气体和尘埃的风，呈现出从完美的球形壳到看起来像两条亲吻的水母的细长结构。然后，有些——极少数——就像 R 象限仪座，一颗濒临死亡的红巨星。它的死亡既壮观又纯粹的古怪。看看这个：
这不是一幅画！这是实际数据，使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）观测到的 R 象限仪座。ALMA 观测的光的能量太低，我们的眼睛看不到；它实际上已经超出了光谱中的红外线。寒冷的尘埃和气体在这个波长下发出光，包括一氧化碳。这种分子在红巨星中大量产生，并在亚毫米波段发光，很容易被像 ALMA 这样的“望远镜”看到。这很好，因为 CO 可以作为其他更难检测的分子，如氢的示踪剂。观察 CO 确实能让你很好地了解气体和尘埃中发生的情况。那是什么情况呢？啊，这是真正酷的部分。当像太阳这样的恒星（质量比太阳小一点，或大到太阳的 8 倍）老化时，核心会加热，导致恒星的外层膨胀（就像一个热气球），变成一颗红巨星。细节很复杂——阅读这篇关于类似恒星的文章，我在这里解释得更详细（而且你想看，因为细节很棒）——但底线是，氦气在恒星核心外的薄壳中积聚，并在那里聚变成碳。聚变速率对温度极其敏感，温度的周期性失衡会导致聚变速率突然大幅增加——而突然的意思是，在短短几年内，对恒星来说就像眨眼一样。这种巨大的能量火球被称为热脉冲，它被倾倒到恒星内部，像海啸一样向上喷发，然后将物质 blast 出恒星表面。
结果是一场史诗般的爆发，将大量的物质喷射出去，围绕恒星形成一个球体。我们以前见过这种情况，比如在 U 巨蟹座恒星中。几年后，你会得到一个诡异的、分离的膨胀物质壳，就像一个跨越数万亿公里的烟圈。好吧，那是外面的薄壳。那么 R 象限仪座的奇怪的内螺旋图案是怎么回事呢？很高兴你问了！与 U 巨蟹座不同，R 象限仪座有一个伴星。它可能是一颗较小的恒星，像红矮星，甚至更像太阳。它绕红巨星轨道运行，每 350 年一周，或者更准确地说，两颗恒星相互绕轨道运行。当红巨星的物质向外膨胀时，两颗恒星的联合自转形成的螺旋图案。就像一个旋转的洒水器。洒水器中的每一滴水都笔直地向外喷射，但每一滴的角度都略有不同——就像一滴朝正北，下一滴略偏东北，下一滴再偏东北，依此类推，绕着罗盘点。在我们看来，这看起来像一个膨胀的螺旋，尽管它是由从中心向外径向移动的单个液滴组成的。这是一种幻觉。这段视频可能会有帮助。它是使用 ALMA 观测制作的，展示了脉冲开始前约 250 年的恒星。我们看到物质膨胀，然后在 t=0 时发生大脉冲，形成壳和螺旋。
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.] 令人惊讶的是，我们也曾见过这种事。LL 飞马座周围有一个物质螺旋
，以类似的方式形成。有趣的是：U 巨蟹座有一个壳但没有螺旋，而 LL 飞马座有一个螺旋但没有壳。R 象限仪座比它们更厉害，因为它两者兼具。
R 象限仪座同时拥有壳和螺旋，是因为热脉冲有一个非常突然、尖锐的开始，但在第一波之后，它仍然在许多年里驱动物质离开恒星表面。最初的爆炸迅速膨胀，相对于第二颗恒星的轨道周期来说非常快，以至于几乎是瞬时的。换句话说，没有足够的时间在其上印上螺旋图案；它以球形波向外膨胀。它最终与恒星之前喷射的物质发生碰撞，被压缩，形成了薄壳。但是回到恒星这边，脉冲继续，随着时间的推移，吹走了更多的物质。这很慢，以至于两颗恒星的轨道运动影响了膨胀，形成了螺旋图案。令人惊叹。但还有更多！通过结合 ALMA 观测和恒星行为模型，科学家们发现
，这次脉冲发生在 1800 年前，持续了 200 年。他们还估计了从恒星中喷射出的物质量：约占太阳质量的 0.3%。听起来不多，是吗？好吧，让我为您重新表述一下：这颗恒星在这两个世纪的事件中喷射出的质量
是一千倍地球的质量
。哦，还有，我有没有提到所有这些物质都以每小时 50,000 公里的速度 blast 出去？将如此多的物质以这种速度 eject 所需的能量，大致与太阳在同一时间段内产生的能量相同。所以那个热脉冲增加了 R 象限仪座的能量，就像我们整个太阳发出的能量一样。这实际上相当可怕。但也非常非常酷。就像我在开头说的，恒星找到各种各样死亡方式的惊人之处。从这个意义上说，它们就像人：有些人一生活得光彩夺目、速度飞快，以壮观的方式爆发，而有些人则活得黯淡无光，只是慢慢消逝。但另一些人过着正常的生活，忙于日常事务，但当最终的日子来临时，他们会找到方法以真正令人惊叹和英勇的方式离开。等等。我在说恒星还是人？图片来源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)；视频来源：Nature/M. Maercker et al./S. Mohamed/L. Calçada
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