波恩大學(xué)天文學(xué)家和來自莫斯科的同事發(fā)現(xiàn)了一顆不尋常的天體。它是很久以前兩顆恒星跳華爾茲舞后融合的產(chǎn)物。經(jīng)過數(shù)十億年的相互環(huán)繞，這些所謂的白矮星合并并從死亡中復(fù)活。

在不久的將來，隨著一聲巨響，他們的生命可能最終結(jié)束，其研究結(jié)果發(fā)表在《自然》上，這種極其罕見的合并產(chǎn)物是由莫斯科大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。在廣域紅外探測衛(wèi)星(WISE)拍攝的圖像上，他們發(fā)現(xiàn)了一個氣體星云，其中心有一顆明亮的恒星。

然而，令人驚訝的是，星云幾乎只發(fā)出紅外輻射，沒有可見光。波恩大學(xué)阿格蘭德天文研究所(AIfA)的格茨·格拉夫納博士解釋說：我們在莫斯科的同事意識到，這已經(jīng)證明了一個不尋常的起源。對星云及其中心恒星發(fā)出的輻射光譜進(jìn)行了分析。通過這種方法，AIfA的研究人員能夠證明這個神秘天體既不含氫也不含氦——這是白矮星內(nèi)部的典型特征。像太陽這樣的恒星通過氫燃燒產(chǎn)生能量，氫核聚變，當(dāng)氫被消耗后，它們繼續(xù)燃燒氦。

然而，它們不能融合更重的元素——因為質(zhì)量太低不足以產(chǎn)生必要的高溫。一旦氦耗盡，它們就會停止燃燒并冷卻，變成所謂的白矮星。通常他們的生命周期就此結(jié)束。但j005311并不是這樣（這是科學(xué)家們給在仙后座(距離地球1萬光年)新發(fā)現(xiàn)命名的方式）。來自AIfA的諾伯特·蘭格教授解釋說：假設(shè)兩顆白矮星在數(shù)十億年前就在那里形成了。它們相互環(huán)繞，造成時空的奇異扭曲，被稱為引力波。在這個過程中，逐漸失去了能量，距離越來越小，直到他們最終合并。

銀河系中只有五顆這樣的天體

現(xiàn)在它們的總質(zhì)量足以融合比氫或氦更重的元素。恒星爐又開始燃燒了。這樣的事件非常罕見，銀河系中可能連半打這樣的天體都沒有，只有五顆。首先，星云中心的這顆恒星亮度是太陽的4萬倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一顆白矮星的亮度。此外，光譜表明J005311具有極強(qiáng)的恒星風(fēng)——這是恒星表面發(fā)出的物質(zhì)流。每秒達(dá)16000公里的速度，J005311的風(fēng)速如此之快，單憑這個因素還不足以解釋它。然而，合并后的白矮星預(yù)計具有很強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)磁場，模擬顯示，這個磁場就像一個渦輪機(jī)，可以加速恒星風(fēng)。

遺憾的是，J005311的復(fù)蘇不會持續(xù)太久。再過幾千年，這顆恒星就會把所有的元素都轉(zhuǎn)化成鐵，然后再次褪色。由于它的質(zhì)量已經(jīng)增加到太陽質(zhì)量的1.4倍以上，在合并的過程中，它將遭受一個特殊的命運(yùn)。恒星會在自身重力的影響下坍縮。與此同時，構(gòu)成其物質(zhì)的電子和質(zhì)子會聚變成中子。由此產(chǎn)生的中子星只有以前大小的一小部分，直徑只有幾公里，但重量超過整個太陽系。然而，沒有最后的敬禮，J005311是不會離開的，它將伴隨著巨大的爆炸，即所謂的超新星爆炸才最終結(jié)束。

博科園｜研究/來自：波恩大學(xué)

參考期刊《自然》

DOI: 10.1038/s41586-019-1216-1

博科園｜科學(xué)、科技、科研、科普