第377章 观星

    张晓辰发现在距离上距离太阳较劲的还有沃尔夫359（英文：Wolf359），它是一颗小且昏暗的M型红矮星，位于狮子座内，邻近黄道，。沃尔夫359非常暗淡，，需要大望远镜才能看见，是目前已知离太阳系第五近的恒星，只有南门二三合星系统和巴纳德星比它更靠近地球。由于它离地球很近，因此在几部科幻小说中被提及。

    沃尔夫359是已知最暗、质量最低的恒星之一。

    在称为光球的发光层，它的温度约为2800K，这对于化合物的形成和存活来说已经足够低了。在光谱中观察到了化合物，例如水和一氧化钛II的吸收线。沃尔夫359的表面的磁场远比太阳的平均磁场强。由于对流引起的磁活动，沃尔夫359是一颗耀星，其光度会突然增加几分钟。这些耀斑发出强烈的X射线和γ射线辐射爆发已被太空望远镜观测到。沃尔夫359是一颗相对年轻的恒星，年龄不到10亿岁。该恒星被怀疑有两个行星伴星，但到目前为止还没有发现碎片盘。

    沃尔夫359第一次引起天文学家的注意是因为相对于背景的横向运动速度相对较高，被认为是正常的运动。高速的正常运动可以表明恒星位于附近，因为更远的恒星必须要以更高的速度运动才能获得相同的穿过天球的角速度。这颗恒星的自行在1917年首度被德国天文学家马克斯·沃夫通过天文摄影的方法测量出来。在1919年，他发表了超过一千颗有高自行运动的恒星星表，其中就包括这颗至今仍以他的名字命名的恒星。他将这颗星编号为359，这颗恒星根据目录后来被称为沃夫359。

    1928年，威尔逊山天文台首度测量出沃尔夫359的视差，并且提出了报告，±″。根据这个位置变化和地球轨道的已知大小，可以估计到恒星的距离。在1944年发现VB10之前，它一直都是质量最低、光度最暗的恒星。这颗恒星的红外星等是在1957年测量的。1969年，1969年，在沃尔夫359的光度中观察到一个短暂的耀斑，将它与一类称为耀星的变星联系起来。

    ，、M6或M8。M型恒星又被称为红矮星：之所以被称为红色的原因，是因为恒星的能量辐射主要集中在光谱的红色和红外区域。沃尔夫359的亮度极低，%。如果它被移动到太阳的位置，它看起来会比满月亮十倍。

    据估计，沃尔夫359约占太阳质量的9%，刚好高于恒星通过质子-质子链反应进行氢核聚变的最低极限：太阳质量的8%（低于最低极限的星体被称为褐矮星）。沃尔夫359的半径估计为太阳半径的16%，大约110，000km。相比之下，木星的赤道半径为71，492km，是沃尔夫359的65%。

    整个恒星都在进行对流，由此在核心产生的能量通过等离子体的对流运动被传送到表面，而不是通过辐射传输。这个循环重新分散了恒星核融合产生的氦在整个恒星核心的积累。这个过程将允许恒星比其他恒星（例如太阳，在那里，氦稳定的聚集在核心）有更长的时间作为氢聚变恒星保留在主序星的阶段。结合由于其低质量而导致的较低氢消耗率，对流将允许沃尔夫359在大约亿年的时间内继续保持主序星状态。

    哈勃太空望远镜对这颗恒星的搜索没有发现伴星的存在，但是在那以后已经发现了两颗候选行星。没有探测到过多的红外辐射，这可能表明它周围的轨道上没有碎片盘。凯克Ⅱ天文台使用近红外光谱仪（NIRSPEC）对这颗恒星的径向速度测量没有发现任何可能表明轨道伴星存在的变化。这种仪器足够灵敏，可以探测海王星或更大质量的短周期伴星的重力扰动。

    恒星外部的发光区域被称为光球层。沃尔夫359的光球温度为2500-2900K，足够冷以使平衡化学发生。由此产生的化合物存在的时间足够长，可以通过它们的光谱线观察到。沃尔夫359的光谱中有很多分子的吸收带，其中包括CO、FeH、CrH、H?O、MgH、VO、TiO和其中可能存在的CaOH。因为光谱中没有锂线，这种元素一定已经被核心的核聚变消耗掉了。这表明这颗恒星必须至少有1亿年的历史。

    光球之外是一个被称为星冕的模糊高温区域。在2001年，它成为除了太阳之外，唯一由地基天文台观测到星冕光谱的恒星。光谱显示了FeXIII的发射谱线，FeXIII是一种高度离子化，已经被剥离了12个电子的铁原子。这条线的强度可以在几个小时内变化，这可能是微耀斑加热的证据。

    沃尔夫359被归类为鲸鱼座UV型的耀星，那是一颗由于光球层中的磁活动，其光度会经历短暂的能量增加的恒星。它的变星标识是狮子座CN（CNLeonis）。沃尔夫359的耀斑发生率很高。根据哈勃太空望远镜的观测，在2小时的周期内观测到32次的耀斑事件，释放出的能量达到1027尔格（1020焦耳），甚至更高。

    它的平均磁场强度大约为2200高斯（），但是在6个小时内就会有很大的变化。相较之下，太阳的磁场平均是1高斯（100微特斯拉），但是在太阳黑子活动的地区可以达到3000高斯（）。

    在耀斑活动期间，观察到沃尔夫359发射X射线和γ射线。。

    恒星的旋转引起光谱的多普勒频移。平均而言，这导致其光谱中的吸收谱线变宽，谱线宽度随着更高的旋转速率而增加。然而，只有观察者方向上的旋转运动可以用这种方法测量，因此所得数据提供了恒星旋转的下限。沃尔夫359的赤道投影自转速度小于3km/s，低于检测到的谱线致宽的数值之下。

    这种低转速可能是恒星风失去角动量造成的。在时间尺度上，一颗恒星维持光谱类型为M6的时间大约是100亿年，因为像这样一颗有着完全对流的恒星有着相对较慢的自转机制。然而，恒星演化模型指出这是颗较为年轻的恒星，年龄不会超过10亿年。