1867年,一些宇宙物体光谱中重元素极其明亮的发射线吸引了天文学家的注意力。他们很久以后才了解其内部结构。这些恒星大多是处于生命周期最后阶段的贫氢且非常重的恒星。它们非常罕见。而现代科学只知道几百个这样的天体。这些天体被称为沃尔夫-拉叶星。
无氢稀有根据光谱中最亮的元素,这些恒星被分为三个主要序列:氮、碳和氧。根据同一物质不同电离程度的谱线强度,它们又分为几种类型。
这三个序列中的每一个都被认为是进化的。也就是说,一颗恒星是否属于一个族或另一个族是由它失去的物质量决定的。例如,氧序列 WO2 包括所研究的宇宙中最热的恒星 - WR102,我们之前写过。
这是极其罕见的星级。它们几乎不含氢,但含有大量氧。而且它们进化的最后阶段很短——从一到一万年。
转型大多数沃尔夫-拉叶星都处于发展的最后阶段。而且它们已经几乎不含氢。这颗恒星将保持这种状态的时间很短:不到3100年。它们的年龄并没有那么长:几百万年。它们失去的氢壳层可以作为恒星周围的沃尔夫-拉叶星云观察到。
形成时,此类恒星最初的质量为 30-40 个太阳光,但随后逐渐减至 10 个左右。单颗恒星的质量为 25 个太阳光时就会出现这种情况。当它成为超巨星并具有极大的光度时,它可以将大量物质(主要是氢)从外层喷射到环境中,并首先变成明亮的蓝色恒星,然后才变成沃尔夫-拉叶星。
在另一种情况下,大量物质的进化损失发生在封闭的双星系统中。质量较大的恒星完成其主序并变得更大。它的物质从外层流向邻近的恒星。只剩下一个氦核,它与氦一起燃烧,成为一颗沃尔夫-拉叶星。然后第二颗恒星离开主序带并发生相同的过程。
两种方式随着时间的推移,所有沃尔夫-拉叶恒星都会失去质量。这会导致其表面成分发生变化,进而导致发射光谱发生变化。事实证明,同一颗恒星经历了所有类型的序列。
然而,根据一种说法,并非所有恒星都会经历氧序列。此过程仅适用于初始质量为 40-60 个太阳质量的人。
最终,任何沃尔夫-拉叶恒星都将在能够产生伽马射线爆发的超新星爆炸中结束其存在。然后它要么变成中子星,要么变成黑洞。