第91章 蛇夫座a(A型主序星)(1/2)
蛇夫座α(Rasalhague / α Oph):高速旋转的宇宙陀螺
1. 天体身份与文化意义
蛇夫座α(Ras Alhague,意为弄蛇者的头)是蛇夫座最亮的恒星,在拜耳命名法中记为α Ophiuchi。这颗恒星因其独特的高速自转和化学组成异常,成为研究恒星演化与元素合成的关键样本:
蛇夫座α(Rasalhague / α Oph):银盘上的自转狂想曲
类型:A型主序星
在希腊神话的星空画卷中,蛇夫座永远以擒蛇者的姿态横亘于银河,而其头部闪耀的明星——Rasalhague(阿拉伯语持蛇者之首)则以令人迷惑的光谱和疯狂的旋转速度,成为恒星物理学中最令人着迷的谜题之一。这颗视星等+2.08的白色巨星距离地球62.6光年,在赫罗图上占据着一个微妙的位置:它刚刚结束主序阶段的氢燃烧,正处在向红巨星演化的转折点上,但其物理表现却与任何标准恒星模型都格格不入。
最令天文学家震惊的是这颗恒星令人眩晕的自转速度。不同于太阳悠闲的27天自转周期,Rasalhague的赤道线速度高达每秒240公里,相当于十二小时就完成一转。如此高速的旋转将其赤道区域向外甩出,形成显着的扁球体,极半径与赤道半径之比达到0.85。自转导致的离心力使赤道表面重力比极区降低了三分之一,这直接导致了被称为重力昏暗的奇特现象——恒星赤道区域的温度比两极低了整整1200开尔文,在紫外波段望远镜中呈现出鲜明的红蓝两极色差。这种剧烈的自转能量储存,相当于在恒星表面永久性地掀起了一场超音速风暴,其动能足以在一秒钟内将整个地球大陆块抛射至星际空间。
但真正让Rasalhague成为教科书级案例的,是其大气中诡异的化学平衡。1906年,美国天文学家沃尔特·亚当斯首次注意到其光谱中汞(Hg)吸收线异常强化。后续研究揭示其大气汞含量高达太阳的10,000倍,而相邻的锰(Mn)元素却只有太阳丰度的30%。更令人困惑的是汞同位素比例——放射性同位素2??Hg占据了总汞量的80%,而太阳系中这个比例仅为6%。这种极端的同位素分馏无法用传统的核合成理论解释,而是源于一种称为辐射驱动分拣(radiative levitation)的量子效应:特定波段的星光光子与汞原子的4f1?6s2电子壳层产生选择性共振,像筛子一样将特定同位素推到大气上层。这种过程需要千年时间尺度才能建立平衡,构成了宇宙中最精妙的原子分选机制之一。
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