奇異的恒星“雙面”白矮星

2023-07-21 21:41?來源 溫州在線

奇異的“雙面”白矮星

科學(xué)家們觀察到了一顆白矮星——一種熾熱的恒星殘骸，是宇宙中最致密的天體之一，他們給它起了個(gè)綽號(hào)“杰納斯”，因?yàn)樗哂幸粋?cè)由氫、另一側(cè)由氦組成的獨(dú)特特征。

加州理工學(xué)院天體物理學(xué)博士后、本周發(fā)表在《自然》雜志上的這項(xiàng)研究的主要作者伊拉里亞·卡亞佐（IlariaCaiazzo）說：“雅努斯是羅馬神，有兩張面孔，所以我們認(rèn)為這是非常合適的。此外，雅努斯是過渡之神，白矮星目前可能正在從氫組成的大氣層過渡到氦氣組成的大氣層。”

這顆恒星位于我們的銀河系中，沿天鵝座方向距地球約1,300光年。一光年是光在一年內(nèi)傳播的距離9.5萬億公里。

對(duì)于一顆白矮星來說，杰納斯的質(zhì)量相當(dāng)大，其質(zhì)量比太陽(yáng)大20%，被壓縮成一個(gè)直徑為地球一半的物體。它每15分鐘繞軸旋轉(zhuǎn)一圈，考慮到這些恒星通常每隔幾小時(shí)到幾天旋轉(zhuǎn)一次，速度非常快。

“白矮星在恒星生命的最后階段形成。大約97%的恒星在死亡時(shí)注定會(huì)成為白矮星，”卡亞佐說。

“例如，我們的太陽(yáng)目前正在其核心將氫燃燒成氦。當(dāng)核心中的氫耗盡時(shí)，太陽(yáng)將開始將氦燃燒成碳和氧。當(dāng)氦也從中心消失時(shí)，太陽(yáng)將在稱為行星狀星云的事件中將其外層噴射到太空中，核心將慢慢收縮并成為白矮星，”卡亞佐補(bǔ)充道。

對(duì)于地球人來說，好消息是，我們的太陽(yáng)需要50億年才會(huì)發(fā)生這樣的事情。

杰納斯是在圣地亞哥附近加州理工學(xué)院帕洛瑪天文臺(tái)的茲威基瞬變?cè)O(shè)施中被發(fā)現(xiàn)的，隨后其他地面望遠(yuǎn)鏡也進(jìn)行了觀測(cè)。

白矮星形成后，其較重的元素被認(rèn)為會(huì)沉入恒星的核心，而其較輕的元素（氫最輕，其次是氦）則漂浮到頂部。人們認(rèn)為，當(dāng)氫和氦強(qiáng)烈混合在一起時(shí)，這種層狀結(jié)構(gòu)會(huì)在某些白矮星演化的某個(gè)階段被破壞。

雙面神可能代表了處于過渡混合過程中的一顆白矮星，但令人費(fèi)解的是，一側(cè)是氫，另一側(cè)是氦。

研究人員懷疑其磁場(chǎng)可能是造成這種不對(duì)稱的原因。如果一側(cè)的磁場(chǎng)比另一側(cè)更強(qiáng)（天體經(jīng)常出現(xiàn)這種情況），一側(cè)的元素混合可能會(huì)較少，從而變得氫重或氦重。

卡亞佐說：“預(yù)計(jì)許多白矮星都會(huì)經(jīng)歷這一轉(zhuǎn)變，由于其磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，我們可能會(huì)在其中捕獲一顆白矮星。”

杰納斯并不是唯一已知的奇異白星。卡亞佐所在的一個(gè)研究小組于2021年報(bào)告了一顆直徑比月球稍大的小矮星，它是已知白矮星中質(zhì)量最大、尺寸最小的。

“每次我們以不同的方式看待星星時(shí)，我們一定會(huì)感到驚訝，有時(shí)甚至感到困惑，”卡亞佐說。“恒星現(xiàn)象極其豐富，如果仔細(xì)觀察的話，沒有兩顆恒星是相同的。”

編輯： yujeu