恒星質量流失是指在大質量恒星上觀察到的一種現象，這種現象會導致恒星損失大部分質量，或者在雙星系統中，一顆恒星的質量逐漸轉移到其伴星或星際空間中。
原因
恒星質量流失的原因多種多樣，其中包括：
- 聯星伴星的重力吸引
- 日冕物質拋射——這是一種典型的事件
重力的質量流失
對于處于封閉軌道中的雙星系統，由于潮汐力的影響，靠近質量中心的恒星會產生足夠的拉力，將氣體從另一顆恒星拉至其伴星。這種情況在伴星為白矮星、中子星或黑洞的情況下尤為明顯。
質量拋射
某些類型的恒星，尤其是那些質量龐大且膨脹程度高的沃爾夫-雷亞特星，由于外圍上層氣體的約束力較弱，因此容易在外層物質遭受類似太陽耀斑和日冕物質拋射等強烈事件時，將其拋入太空中。
紅巨星質量流失
已經演化的紅巨星在質量流失方面尤其引人注目。正如前面提到的，重力對其上層氣體的吸引力相對較弱，因此它們很容易因為諸如核心的氦閃等劇烈活動而將氣體送入太空中。在紅巨星生命周期的晚期，會出現顯著的質量流失，恒星失去的外層會形成行星狀星云。
實例
天文學家的觀測表明，大型恒星在其生命末期以極快的速度流失質量。通過對特大恒星參宿四的觀測，科學家們得以深入了解恒星如何流失質量的過程。智利歐洲南方天文臺甚大望遠鏡的觀測數據揭示了參宿四噴射出大量羽狀氣體，這顆位于獵戶座中央的巨大恒星的質量約為太陽的20倍。然而，在其生命末期，每隔10,000年至100,000年，它就會損失相當于太陽質量的大塊質量。盡管這種質量流失速度可能看起來不像緊急減肥食品那樣迅速，但它實際上比太陽的質量流失速度快一百萬倍。法國巴黎梅尤登天文臺的天體物理學家皮埃爾·克維拉（Pierre Kervella）表示：“每個恒星在生命末期都會經歷這樣一個階段，我們知道恒星的質量會逐漸流失，但我們不知道這些質量是如何從恒星噴射出去的。”
天文學家觀測到參宿四噴射的羽狀物質似乎不是均勻地流向各個方向，而是可能是由于恒星自轉時釋放出來的。當恒星自轉時，可能會驅動質量流向兩極區域，從而釋放出大量的顆粒噴霧。另一種可能是通過氣體對流導致羽狀物質流失，這一過程類似于燒水壺加熱時釋放的水蒸氣。科學家認為對流可以將氣體傳遞到恒星表面，當氣體到達表面時，對流的動力可能導致氣體排出。現有數據支持這兩種理論的可能性，也可能兩者同時起作用。克維拉指出：“恒星的極軸與羽狀物質的方向一致，但氣體對流似乎更具可能性，因為許多觀測都顯示出恒星表面上有氣體運動。”按照這一比例，參宿四正以超常的速度流失其剩余質量，預計在未來一萬年內將以超新星的形式結束其生命旅程。克維拉在接受美國太空網采訪時說：“也許這顆恒星會在幾千年后爆炸，也有可能就在明年爆炸。我們對此并不確定，因為它可能已經度過了其壽命的90%-95%。”據了解，參宿四已經通過核聚變消耗了其存儲的氫燃料，并且已經開始在紅巨星階段燃燒氦和其他重元素。這些反應產生的熱量更多，而非燃燒氫時所產生的，因此參宿四的體積膨脹得更大。在質量流失過程中，參宿四的體積不斷膨脹，密度也隨之降低，目前這顆恒星的密度僅為地球大氣密度的十億分之一。參宿四令人難以置信的低密度狀態有助于解釋其質量流失的原因。在參宿四的表面，氣體受到重力的作用，但由于重力很弱，很容易導致參宿四的質量流失。克維拉及其同事的研究報告已發表在《天文學和天體物理學雜志》上。
參考資料 >
揭秘宇宙之謎：恒星的質量極限究竟有多高？.Mircosoft.2024-09-12
天文學家首次見證行星瓦解死亡進程.中國科學院.2024-09-12
我國天文學家的新發現挑戰“恒星初始質量分布規律不變”經典理論.中國科學院國家天文臺.2024-09-12