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，他們給它起了個綽號“杰納斯”，因為它具有一側由氫、另一側由氦組成的獨特特征。

加州理工學院天體物理學博士后、本周發(fā)表在《自然》雜志上的這項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傳播的距離9.5萬億公里。

對于一顆白矮星來說，杰納斯的質量相當大，其質量比太陽大20%，被壓縮成一個直徑為地球一半的物體。它每15分鐘繞軸旋轉一圈，考慮到這些恒星通常每隔幾小時到幾天旋轉一次，速度非常快。

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

“例如，我們的太陽目前正在其核心將氫燃燒成氦。當核心中的氫耗盡時，太陽將開始將氦燃燒成碳和氧。當氦也從中心消失時，太陽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，”卡亞佐補充道。

對于地球人來說，好消息是，我們的太陽需要50億年才會發(fā)生這樣的事情。

杰納斯是在圣地亞哥附近加州理工學院帕洛瑪天文臺的茲威基瞬變設施中被發(fā)現(xiàn)的，隨后其他地面望遠鏡也進行了觀測。

白矮星形成后，其較重的元素被認為會沉入恒星的核心，而其較輕的元素（氫最輕，其次是氦）則漂浮到頂部。人們認為，當氫和氦強烈混合在一起時，這種層狀結構會在某些白矮星演化的某個階段被破壞。

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

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

卡亞佐說：“預計許多白矮星都會經(jīng)歷這一轉變，由于其磁場結構，我們可能會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。卡亞佐所在的一個研究小組于2021年報告了一顆直徑比月球稍大的小矮星，它是已知白矮星中質量最大、尺寸最小的。

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

編輯： yujeu