两面神白矮星天文学家首次发现双面星球:或捕捉到其罕见演化过程是怎么回事?
美国加州理工学院的天文学家最近发现了一颗一面由氢组成,另一面却由氦构成的白矮星,并以罗马神话中的两面神命名(正式学名是ZTF J203349.8+322901.1)。
其研究结果于7月19日发表在《自然》杂志上。
这是天文学家首次发现一颗两面形成鲜明对比的孤星。
该研究的主要作者、加州理工学院天体物理学家伊拉里亚·卡亚佐说:这是一个完全偶然的发现。
这颗白矮星表面的两侧出现截然不同的变化。
当我向大家展示观测结果时,他们都大吃一惊。
▲这一概念图展示了白矮星一面是氢,亮度更高;另一面是氦,有气泡状纹路 图据加州理工学院
研究指出,白矮星是大多数恒星死后留下的密度极高的残骸,其特征是质量与太阳相当,被压缩成类似地球的行星大小。
在由此产生的强重力中,重元素向中心下沉,大气上层只包含最轻的元素,通常是氢或氦。
而这一颗距离地球1000多光年的白矮星,每15分钟自转一次,外观奇特。
它的球体状表面两侧有两种不同的元素。
研究人员在一面发现了氢,另一面则是氦,中间似乎有条线切开了球体。
尽管不完全是1:1分成两面,但研究人员看到的对比是如此明显,足以让他们挠头困惑。
该研究背后的国际科学家团队尝试给出了一个解释,称我们可能正在目睹一个罕见的演化阶段,在这个阶段,一颗烧毁的恒星经历了某种转变。
并非所有的白矮星都会经历表面以氢为主过渡到氦为主的过程,但是有一些会,我们可能捕捉到了一颗正在进行这种转变的白矮星。
▲科学家认为,磁场可以解释白矮星不寻常的双面外观 图据加州理工学院
这种现象可能是小磁场的存在造成的,小磁场会造成地表温度、压力或混合强度的不均匀性。
宇宙体周围的磁场往往是不对称的,如果一侧磁场更强,那么那一侧的混合就会更少,氢越少。
卡亚佐解释道,在看起来有气泡的氦一侧,表面薄的氢层已经被破坏,暴露了底层的氦。
那么,这种现象未来会发生在太阳身上吗?白矮星是恒星的残骸,恒星老化后会膨胀成红巨星。
最终,其外层消散,留下致密、炽热的白矮星。
太阳预计将在大约50亿年后演化成白矮星。
卡亚佐团队表示,他们接下来想找到更多类似的双面星,揭示其演化背后的物理机制。
红星新闻记者 邓纾怡
编辑 张莉 责任编辑 魏孔明
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