【汉语拼音】xingfeng
【中文词条】星风
【外文词条】stellar wind
【作者】黄永伟
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。目前﹐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 馇?见恒星大气)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(见谱线位移)﹐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(M型巨星)至少 700个天文单位的地方仍存在著吸收物质﹔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O﹑B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 辗窒叩奈灰瓶芍酉蛩俣任?﹐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。
对星风的起源和物理过程目前尚未完全了解。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著重要作用。至于冷巨星星风的起源﹐目前存在两种理论。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。可能存在尘埃的地方是﹕恒星光球﹑色球与星冕之间温度极低的区域﹔
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。
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﹐从而对自转起著制动的作用。星风对恒星演化的影响仍在研究中。
参考书目
J.P.Cassinelli﹐Stellar winds﹐Annual Review of Astronomy and Astrophysics﹐Vol. 17﹐p.275﹐1979.