天文学家拍摄到宇宙中已知最大恒星有史以来最清晰的照片

天文学家利用智利8.1米双子座南方望远镜的功能，获得有史以来最清晰的R136a1恒星照片，这是宇宙中已知的最大的恒星，挑战了我们对最大质量恒星的理解，并显示它们可能不像以前想象的那么大。

天文学家尚未完全了解最大质量的恒星（指质量超过太阳一百倍的恒星）是如何形成。 这个难题中一个特别具有挑战性的部分是获得对这些巨星的观测，这些巨星通常居住在尘埃笼罩的星团密集的中心。 巨星也活得快，死得早，只用几百万年就消耗完它们的燃料储备。 相比之下，我们的太阳还不到它的一百亿年寿命的一半。 密集的恒星、相对较短的寿命和巨大的天文距离相结合，使得区分星团中的单个大质量恒星成为一项艰巨的技术挑战。

通过国际双子座天文台的双子座南望远镜上的佐罗仪器（Zorro，狐狸的意思，是一对基于差分散斑测量仪器，它们具备相同快速、低噪声、双通道和双板级成像仪）的功能，天文学家获得R136a1的最清晰影像。 这颗巨大的恒星是R136星团的成员，该星团距离地球约十六万光年，位于银河系的矮伴星系大麦哲伦星云中的蜘蛛星云（Tarantula Nebula）中心。

先前的观察显示，R136a1的质量大约是太阳质量的250到320倍。 然而，用新的佐罗仪器观测发现，这颗巨星的质量可能只有太阳质量的170到230倍。 即使有这个较低的估计，R136a1仍然有资格成为已知质量最大的恒星。

天文学家能够通过将观测到的亮度和温度与理论预测进行比较来估计恒星的质量。 更清晰的佐罗图像使美国国家科学基金会的天文学家维努·卡拉里（Venu M. Kalari）团队能够更准确将R136a1的亮度与其附近的恒星伴星区分开来，这导致对它的亮度和质量估计较低。

观测结果对宇宙中比氦重的元素起源产生了影响。 这些元素是在天文学家称之为对不稳定超新星的事件中，质量超过太阳150倍的恒星发生灾难性爆炸死亡时产生。 如果R136a1的质量比之前想象的要小，那么其它大质量恒星也可能如此，因此配对不稳定超新星可能比预期的要少。

天文学家之前曾经使用哈勃太空望远镜和各种地面望远镜观测R136a1的星团，但这些望远镜都无法获得足够清晰的照片来识别附近星团的所有单个恒星成员。

佐罗仪器仪是过使用一种称为散斑成像的技术，能够超越先前观测的分辨率，这使得地面望远镜能够克服地球大气层的大部分模糊效应。 通过拍摄数千张明亮物体的短曝光图像并仔细处理数据，可以消除几乎所有这些模糊。 这种方法，以及自适应光学的使用，可以显著提高地面望远镜的分辨率，正如该团队对R136a1的观测表明的那样。

今次的结果证明，在适当的条件下，一台8.1米的望远镜在角分辨率方面不仅可以与哈勃太空望远镜相媲美，还可以与韦伯太空望远镜相媲美。 操作佐罗仪器的科学家表示，观测结果突破了散斑成像认为可能的边界。

美国国家科学基金会项目经理马田·史兆耳（Martin Still）指出，这是又一个一流团队使用先进的设施时可以完成的科学壮举的例子。

【图：国际双子座天文台文; 节译自物理学机构网页】研究全文刊登在2022年8月11日出版的 arXiv 论文预印本网站; 标题是：Resolving the core of R136 in the optical

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