Luminous Blue Variables(LBVs)是一類稀有且大質量的演化恆星,它們的光譜和亮度呈現出難以預測且時常劇烈的變化。這些恆星以S Doradus變數聞名,其中S Doradus是大型麥哲倫雲中最亮的恆星之一。LBVs的神秘特性讓天文學家們對這些奇特的恆星群體展開了深入的研究,以更好地理解它們的行為及其背後的物理機理。
LBVs的故事追溯到17世紀,當時P Cygni和η Carinae被認為是異常變星。但這些恆星的真正性質直到20世紀末才被完全理解。1922年,John Charles Duncan 首次發表了在外星系中發現的三顆變星的資料,隨後Edwin Hubble在1926年跟進了這些研究。
在接下來的數十年中,LBVs的性質逐漸明朗,並於1984年被正式歸入「Luminous Blue Variables」這一類別,標誌著對其理解的重大進展。
LBVs是質量巨大且不穩定的超巨星(或超超巨星),展現出各種光譜和光度的變化。它們一般位於亥茲斯普朗-拉塞爾圖(Hertzsprung–Russell diagram)中的S Doradus不穩定帶,這一區域的恆星具有極高的亮度和溫度,最不明亮的恆星大約擁有250,000倍於太陽的光度,而最亮的恆星則可超過100萬倍。
由於這些不穩定性,LBVs在其「安靜」狀態下通過強烈的質量損失展示出極為劇烈的變化。
由於LBVs的高質量和亮度,它們的壽命極短,僅為幾百萬年,而且在LBV階段的壽命更短。這些恆星迅速進化,有研究表明一些具有Wolf-Rayet光譜的恆星與LBV爆發間存在關聯。近期的理論研究支持這一觀點,即LBVs是一些大質量恆星爆炸前的最終演化階段,尤其是起始質量在20到25倍太陽質量的恆星。
LBVs恆星經常會發生「巨大爆發」,這些爆發伴隨著質量損失和亮度的劇增。η Carinae恰好是此類爆發的一個代表,P Cygni也在300至400年前展現過類似的爆發。這些爆發被初步歸類為超新星,隨後因其不尋常的特徵而被重新檢視。
多項研究顯示,LBVs的爆發可能具有多種不同的原因,這使得它們的行為更加複雜。
LBVs的識別需要確認特徵的光譜和光度變化,但這些恆星可能在數十年甚至幾個世紀內時常處於「安靜」狀態,這使得它們與其他許多熱亮星難以區分。觀測和研究使科學家們辨認出許多LBVs,例如η Carinae和P Cygni等。
LBV的多樣性和獨特性使其成為天文學領域的熱點,並激勵著對其進一步的研究。
對於LBVs穩定性差的光譜和變化的亮度,其背後的物理機制仍有許多未解之謎,這讓我們不禁思考:這些不尋常的星系行為背後,隱藏著什麼樣的宇宙法則和演化故事?