冷熱共存的星體

你聽說過這樣一個奇怪的星體嗎?早在20世紀30年代，天文學家在觀測星空時發現了一種奇怪的天體。對它的光譜所做的分析表明，它既是“冷”的，只有幾千攝氏度；同時又是十分“熱”的，達到幾十萬攝氏度。也就是說，冷熱共生在同一個天體上。1941年，天文學界把它定名為共生星。它是一種同時兼有冷星光譜特征(低溫吸收線)和高溫發射星云光譜(高溫發射線)的復合光譜的特殊天體。幾十年來人們已經發現了約100個這種怪星。許多天文學家為了解開怪星之謎耗費了畢生精力。

最初，一些天文學家提出了“單星”說。他們認為，這種共生星中心是一個屬于紅巨星之類的冷星，周圍有一層高溫星云包層。紅巨星是一種晚期恒星，它的密度很小，體積比太陽大得多，表面溫度只有二三千攝氏度。可是星云包層的高溫從何而來，人們還是無法解釋。太陽表面溫度只有6000℃，而它周圍的包層——日冕的溫度卻達到百萬攝氏度以上。能不能用它來解釋共生星現象呢?日冕的物質非常稀薄，完全不同于共生星的星云包層。因此，太陽不算共生星，也不能用來解釋共生星之謎。

也有人提出了“雙星”說，認為共星是由一個冷的紅巨星和一個熱的矮星(密度大而體積相對較小的恒星)組成的雙星。但是，當時光學觀測所能達到的分辨率不算太高，其他觀測手段尚未發展起來，人們通過光學觀測和紅移測量測不出雙星繞共同質心旋轉的現象。而這是確定是否為雙星的最基本物質特征之一。

隨后，天文學家用x射線、紫外線、可見光、紅外線到射電波段對共生星進行了大量觀測，積累了許多資料，共生星之謎逐步揭開。

近些年，天文學家用可見光波段對冷星光譜進行的高精度視向速度測量證明，不少共生星的冷星有環繞它和熱星的公共質心運行的軌道運動，這有利于說明共生星是雙星。人們還通過具有高的空間分辨率的射電波段進行探測，查明了許多共生星的星云包層結構圖，并認為許多共生星上存在“雙極流”現象(從一個星的兩個極區向外噴射物質)。現在，大多數天文學家都認為，共生星可能是由一個低溫的紅巨星或紅超巨星和一個具有極高溫度的看不見的極小的熱星，以及環繞在它們周圍的公共熱星云包層組成。它是一種處于恒星演化晚期階段的天體。

有的天文學家對共生星現象提出了這樣一種理論模型：共生星中的低溫巨星或超巨星體積不斷膨脹，其物質不斷外溢，并被鄰近的高溫矮星吸積，形成一個巨大的圓盤(即所謂的“吸積盤”)，吸積過程產生強烈的沖擊波和高溫。由于它們距離我們太遠，我們區分不出它們是兩個恒星，而看起來像熱星云包在冷星的外圍。

但是“雙星”說并未最后確立自己的地位，一個重要原因是迄今為止未能觀測到共生星中的熱星。科學家只不過是根據激發星云所屬的高溫間接推論熱星的存在，從理論上判斷它是表面溫度高達幾十萬攝氏度的矮星。許多天文學家認為，對熱星本質的探索，應當是今后共生星研究的重點方向之一；另外，還要加強對雙星軌道的測量，進一步收集關于冷星的資料，以探討其穩定性。

天文學家指出，對共生星亮度變化的監視有重要意義。通過不間斷的監視，可以了解其變化的周期性，有沒有爆發，從而有助于揭開共生星之謎，這對恒星物理和恒星演化的研究都有重要的意義。但是，要徹底揭開這個啞謎，看來還需要付出許多艱苦的努力。