星风(Stellar Wind),是一种从 恒星 不断向外运动的物质流,与 太阳风 类似。在 恒星演化 方面有一定影响。一种从恒星不断向外运动的物质流,星风现象是恒星在演化中逐渐损失质量的过程。
观测证据
星风是一种从恒星不断向外运动的物质流,星风现象是恒星在演化中逐渐损失质量的过程,星风的概念是从太阳风的启示得来的,太阳风已有直接的观测证据,关于星风的存在也从恒星光谱中发现了间接证据,例如,在所有的M型巨星和 超巨星 中,强的吸收线都分成两条 谱线 ,一条宽而浅,另一条锐而深,按照恒星谱线形成的理论,宽而浅的吸收线形成于 光球 之中,锐而深的吸收线则形成于光球之外的所谓星周物质即包层中,锐而深的星周吸收线相对于光球宽线有一个紫移,相应的速度为10公里/秒,说明包层正以此速度向外扩张,若包层中存在类似于对 太阳风 加速的机制,或者锐吸收线形成的包层位于远离 恒星 光球的地方,就可把它解释为星风。
事实上,在 双星 武仙座 α的目视 伴星 的光谱中,也可看到锐的星周吸收线,从 谱线 位移求得星周包层的运动速度达到10公里/秒,这就表明,在距离武仙座α主星至少700个天文单位的地方仍存在着吸收物质;且物质的外流速度大于该处的逃逸速度(1―2公里/秒),在其他的分光双星中,也观测到类似这样的现象。此外,在OB型 超巨星 (见恒星光谱分类)的光谱中,普遍存在所谓的 天鹅座 P型星的谱线轮廓,即发 射线 旁边出现紫移的吸收线。在1000―2000埃之间的紫外光谱中,从吸收分线的位移可知视向速度为1.400公里/秒,甚至达3.000公里/秒。上述观测资料表明,这些星正在抛出热的气壳,以每秒上千公里的速度向外膨胀。这种现象可认为是存在星风的间接观测证据。
起源
对星风的起源和物理过程至今(2012年)尚未完全了解。一般认为,在O、B型星中,快速自转和 辐射压 对星风的形成起着重要作用。至于冷巨星星风的起源,存在两种理论。一种理论认为,星风类似于 太阳风 ,是由于某种波(例如声波等)的能量不断输送给 色球 星冕而形成的。另一种理论认为,星风是由于接近 恒星 光球 处的尘埃受恒星本身辐射压驱动而形成的。星风起源理论还存在很多问题,甚至 太阳 风的起源问题也仍然是太阳物理中最困难的问题之一。
可能存在尘埃的地方是:①恒星光球,色球与星冕之间温度极低的区域;②星周包层中距恒星某个距离处,由于下面物质的膨胀以及辐射的损失而使物质足够冷却,达到在适当压力下气态-固态 相变 的温度范围。星风起源理论还存在很多问题。事实上,甚至 太阳风 的起源问题也仍然是太阳物理中最困难的问题之一。
影响
有的 恒星 因星风而损失的质量是很小的,例如 太阳 的质量损失率是每年2×10^-14太阳质量,不足以影响恒星内部结构和演化进程。然而,星风会不断地带走恒星的自转 角动量 ,从而对自转起着制动的作用。星风对 恒星演化 的影响仍在研究中。恒星的质量越小,星风损失质量的 速率 越小。对于 太阳 这样的中小质量恒星的演化过程来说,星风造成的质量损失可以忽略不计。而对于大质量恒星,如 沃尔夫·拉叶星 ,星风造成的质量损失率很大,在其一生中质量会发生明显的变化,星风对其演化过程具有很重要的影响。
对太阳
太阳 发出的星风通常称为 太阳风 ,速度大约为每秒200―300公里。从冕洞吹出的太阳风速度则要快一些,大约每秒700公里。 太阳 通过星风损失质量的速率约为每年10^-24倍太阳质量,在一生中通过星风大约会损失掉0.01%的质量,因此星风对其演化的影响可以忽略不计。
对 红巨星
红巨星 星风的速度较低,大约为每秒20―60公里。但是由于其星风的密度很大,并且红巨星的表面积很大,由于星风造成的质量损失可以达到每年10^-8―10^-5倍太阳质量。
相关研究
物理学家组织网站报道,研究显示,大质量 星系 内部 恒星形成 时会形成剧烈的星风,这些星风将气体物质吹出星系内部,从而反过来阻止新生恒星的继续形成。
借助3台望远镜获取的数据和图像,一个天文学家小组发现29个 天体 拥有速度高达每秒2500公里的外向星风,这一速度是在之前的其它星系中所未见的。 加利福尼亚大学 南加州 星系演化研究中心研究员亚历山大·戴蒙德-斯塔尼克和他的同事所做的这项研究的相关论文已发表在《天体物理学通报》上。