在浩瀚星空中,絕大多數恒星的變化都緩慢得難以察覺,但有一顆特殊恒星,其演化過程被人類完整記錄了130年。最新研究顯示,這顆位于兔座、距離地球約2000光年的恒星正經歷劇烈變化——其核心溫度在130年間飆升3000攝氏度,相當于每40年升溫近千度。這一發現不僅刷新了觀測紀錄,更與現有理論模型存在顯著差異,或將改寫人類對恒星死亡機制的理解。
這顆被持續追蹤的恒星正是行星狀星云IC 418的核心天體,因其環狀結構酷似螺旋圖案,又被天文學家稱為"螺旋圖星云"。2025年8月,曼徹斯特大學與香港大學聯合團隊在權威期刊公布了突破性成果:通過分析跨越三個世紀的觀測數據,他們首次捕捉到恒星演化中的"極速升溫"現象。研究顯示,該恒星原本質量約為太陽的1.25至1.55倍,最終將坍縮為質量僅0.56至0.58倍太陽的白矮星。
這顆恒星的觀測史堪稱傳奇。1891年3月,蘇格蘭女性威廉敏娜·弗萊明在哈佛天文臺的玻璃底片上首次發現了IC 418。這位從女仆轉型為天文學家的先驅者,在職業生涯中發現了59個星云,并建立了恒星分類系統。兩年后,威廉·坎貝爾通過光譜分析確認了該星云的存在,自此開啟了人類對這顆恒星的持續追蹤。從早期的目視觀測、玻璃底片攝影,到現代的CCD相機技術,130年的觀測數據完整記錄了其演化軌跡。
研究團隊發現,恒星溫度的急劇上升直接導致星云中氧離子光譜強度增強2.5倍。這種光譜變化成為測量恒星內部溫度的精確標尺。對比顯示,太陽完成類似升溫需要1000萬年,而IC 418核心僅用130年就實現了同等變化。更令人驚訝的是,盡管其升溫速度已創觀測紀錄,但仍比理論模型預測慢得多,這暗示現有恒星演化理論可能存在重大缺陷。
這顆恒星的演化軌跡為太陽系的未來提供了生動預演。約50億年后,太陽將耗盡核燃料,膨脹為紅巨星后坍縮成白矮星,過程中會拋射外層物質形成行星狀星云。科學家推測,屆時水星和金星將被吞噬,地球即使幸存也會變成高溫荒漠,而外行星將繼續圍繞新生白矮星運行。IC 418富含碳元素的特征表明,比預期更小質量的恒星也能經歷碳富集階段,這對理解宇宙中碳元素的起源具有重要意義——人類身體中的碳原子,很可能就源自這類垂死恒星的最后饋贈。
這項研究的最大價值在于證明了歷史觀測數據的科學價值。保存于檔案館的舊玻璃底片與手稿記錄,竟能揭示宇宙深處的奧秘。研究團隊強調,沒有130年的連續觀測,人類永遠無法直接目睹恒星演化的實時過程。IC 418之所以成為理想研究對象,不僅因其亮度高、結構清晰,更因其處于恰到好處的演化階段——變化足夠劇烈以供觀測,又足夠穩定以保證測量精度。在浩瀚宇宙中,每顆恒星都在書寫獨特的生命史詩,而人類對星空的探索,正隨著技術進步與歷史數據的挖掘不斷深入。