天文学家通过全新理论解释两颗恒星如何合并成奇特的白矮星
近日科學(xué)家用一種全新的理論解釋一顆離奇的超大質(zhì)量白矮星的化學(xué)組成。一項(xiàng)新的研究表明,這顆超古老的異常白矮星曾經(jīng)是兩顆恒星合并而成的。白矮星是由一顆相對(duì)低質(zhì)量的恒星燃燒其“燃料”,最終自身坍塌成令人難以置信的密集、熾熱的殘留物而形成的。
天文學(xué)家借助歐洲航天局的蓋亞望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這顆名為 WDJ0551 + 4135 的非常獨(dú)特的白矮星。他們?cè)诎装堑拇髿庵邪l(fā)現(xiàn)了奇高含量的碳,并與氫結(jié)合在一起。僅此一項(xiàng)就足以引起天文學(xué)家的注意。利用威廉·赫歇爾望遠(yuǎn)鏡的光譜數(shù)據(jù),他們得出了白矮星大氣的化學(xué)成分解釋。
“這顆恒星脫穎而出,這是我們從未見過的東西,”白矮星論文研究的主要作者、華威大學(xué)的物理學(xué)家馬克·霍蘭德博士解釋道。“您可能希望看到氫的外層,有時(shí)與氦混合,或者只是氦和碳的混合。您不會(huì)期望同時(shí)看到氫和碳的這種結(jié)合,因?yàn)樵趦烧咧g應(yīng)該有厚厚的氦氣層阻止了這種結(jié)合。當(dāng)我們看著它時(shí),這極不合理。”
WDJ0551 + 4135 大小大約是地球大小的三分之二,這使其足夠大以容納兩個(gè)通常大小的白矮星。這顆白矮星距地球約 150 光年,它的質(zhì)量約為白矮星平均質(zhì)量的兩倍,為 1.14 倍太陽質(zhì)量。天文學(xué)家提出的解釋是,這顆恒星是理論上白矮星合并的一個(gè)例子。這表明,當(dāng)一顆恒星到達(dá)生命盡頭時(shí),它們可能會(huì)聚在一起,最終坍塌成一顆異常白矮星。當(dāng)兩顆大小相似的恒星合并時(shí),似乎已創(chuàng)建 WDJ0551 + 4135。這也是不尋常的,因?yàn)樗茨苓_(dá)到超新星,據(jù)信這種現(xiàn)象發(fā)生在 1.4 倍太陽質(zhì)量以上的恒星上。
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“也許這顆恒星最令人興奮的方面是,它無法發(fā)生超新星爆炸-這些巨大的爆炸對(duì)于繪制宇宙結(jié)構(gòu)非常重要,因?yàn)榭梢詫⑺鼈兲綔y(cè)到非常遠(yuǎn)的距離,”霍蘭德博士解釋說。“但是,對(duì)于什么樣的恒星系統(tǒng)進(jìn)入超新星階段仍存在很多不確定性。聽起來很奇怪,它測(cè)量了這個(gè)“失敗的”超新星的性質(zhì),以及未來的相似性,正在向我們介紹很多有關(guān)熱核自滅的途徑。”
天文學(xué)家希望未來的儀器將能夠使用稱為星震學(xué)的技術(shù)獨(dú)立評(píng)估合并恒星的起源。它追蹤恒星的振蕩,并允許物理學(xué)家推斷其內(nèi)部組成。
總結(jié)
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