它们就像新星,只是规模更小,更局限于白矮星的表面。 上图:艺术家笔下的微新星,一种新型的恒星爆炸。 天文学家发现了来自三颗白矮星表面的高度局部化的热核爆炸他们称之为微新星的异常短暂的事件。它们类似于新星,只是这些爆炸可以在短短几个小时内烧毁大量物质,大约相当于35亿个吉萨大金字塔。根据发表在《自然》杂志上的一篇新论文的作者表示,微新星可能在宇宙中很常见。它们只是很难被发现,因为它们不会持续很长时间。 英国杜伦大学的天文学家西蒙娜斯卡林吉表示:这一现象挑战了我们对恒星热核爆炸如何发生的理解。我们以为我们知道这一点,但这一发现提出了一种实现它们的全新方式。它只是展示了宇宙是多么的动态。 天文学家几个世纪前就知道新星(novas)了。16世纪的天文学家第谷布拉赫在1572年目睹了一颗超新星后,创造了这个词,并在他的论文《Denovastella》(关于新恒星)中描述了它。这两个术语一直交替使用,直到20世纪30年代,科学家们开始区分这两个事件,因为它们的原因和能量似乎相当不同。通常情况下,新星不是像它的名字所暗示的那样是由新恒星形成的,而是由被称为白矮星的古老恒星的残余形成的。 这个过程始于一个双星系统,在这个双星系统中,两颗恒星中的一颗变成了红巨星,只留下一个白矮星残核,与系统中的另一颗恒星一起运行。白矮星体积小,密度大得令人难以置信,因为它坍缩得如此紧密,以至于它的电子被撞在一起,形成了电子简并物质。最终,电子提供了足够的向外压力来阻止恒星的坍塌。 上图:天文学家在分析来自NASA的凌日系外行星测量卫星(TESS)的数据时发现了这一发现。 最早被发现的白矮星之一,被称为EridaniB40,其密度超过太阳的25000倍,被压缩在一个小得多的体积中(大约和地球一样大)。天文学家最初认为这种观测推论是不可能的。第二颗白矮星,天狼星B(SiriusB)(围绕天狼星运行),不久之后被发现,密度极高。正如天文学家阿瑟爱丁顿在1927年所说: 我们通过接收和解释恒星的光给我们带来的信息,来了解恒星。天狼星的同伴在被破译时发来的信息是:我是由比你遇到过的任何东西都密度大3000倍的物质组成的;一吨我的物质就是你可以放在火柴盒里的小金块。对于这样一条信息,人们可以做出什么回应呢?在1914年,我们大多数人的回答是闭嘴,别胡说八道。 当然,这并不是无稽之谈,科学家最终证实了这一点。而正是白矮星的独特性质产生了新星。如果一颗白矮星离伴星足够近,它就会从伴星的外层大气中吸走物质(通常是氢)。氢落在白矮星非常热的表面,它的原子在热核爆炸中融合成氦。对于新星来说,这种现象发生在恒星的整个表面,产生强烈、明亮的光,可以观察几个星期。 因此,天文学家西蒙娜斯卡林吉和同事们惊讶地发现,在分析美国宇航局凌日系外行星勘测卫星(TESS)的数据时,发现了类似于新星的明亮闪光,只持续了几个小时。TESS是于2018年发射,其任务是通过寻找恒星光线的周期性变化,来寻找太阳系外的行星这是可能有系外行星围绕这样一颗恒星运行的证据。 进一步的调查发现了另外两个类似的事件,天文学家将其称为微新星。其中两个事件是在已知的白矮星上观察到的。该团队依靠欧洲南方天文台的甚大望远镜的额外观测,确认第三颗也是白矮星。 但是,为什么这些热核爆炸的位置如此奇怪呢?发表在《皇家天文学会月刊》上的一篇后续论文提出,微新星可能是由一颗正在增生的白矮星上的物质的磁约束引发的。这颗恒星强大的磁场向磁极输送物质,引发了受磁场限制的热核爆炸。 上图:杜伦大学的天文学家西蒙娜斯卡林吉是发现三颗微新星的团队的一员。 荷兰内梅亨大学的天文学家保罗格鲁特解释道:我们现在第一次看到,氢聚变也可以以局部的方式发生。氢燃料可以包含在一些白矮星的磁极底部,所以聚变只发生在这些磁极。这导致微聚变炸弹爆炸,其强度约为新星爆炸的百万分之一,因此被称为‘微新星’。 下一步是,确定更多的微变异事件来验证这一假设。天文学家西蒙娜斯卡林吉认为:它们应该会有很多,只是真的很难找到。在发现了更多的微新星后,我们有望尝试并发展我们的理论,即当物质被磁性限制在白矮星上时,热核爆炸实际上是如何发生的。 如果朋友们喜欢,敬请关注知新了了!