白矮星让天文学家感到惊讶

时间:2018-12-16 20:42:11来源:卷皮折扣 - 领优惠券  阅读:(279)收藏
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在数十亿年的时间里,我们的太阳将耗尽其大部分核燃料并缩小为一颗体积相当于地球大小的更小,更微弱的“白矮星”。

白矮星让天文学家感到惊讶

天文学家已经从小麦哲伦星云中发现了一颗明亮的X射线爆发,这是一颗离地球近20万光年的附近星系。X射线和光学数据的结合表明,这种辐射的来源是一颗白矮星,可能是有史以来发展最快的白矮星。

在数十亿年的时间里,我们的太阳将耗尽其大部分核燃料并缩小为一颗体积相当于地球大小的更小,更微弱的“白矮星”。因为相当于太阳质量的质量被包装成如此小的体积,白矮星表面的重力是地球的几十倍。

与我们的太阳不同,包括白矮星在内的大多数恒星不是孤立存在的,而是被称为“二元系统”的对象的一部分。如果恒星足够接近,白矮星的引力可以将物质拉离其伴星。

一项基于对美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台和Neil Gehrels Swift天文台进行观测的新研究报告称,从含有白矮星的二元系统中发现了独特的X射线发射,称为ASASSN-16oh。这一发现涉及低能量的探测 - 天文学家称之为“软” - X射线,由气体在数十万度的温度下产生。相反,较高能量的X射线在数千万度的温度下显示出现象。ASASSN-16oh的X射线发射比普通恒星的大气产生的软X射线更亮,将其置于超软X射线源的特殊类别。

多年来,天文学家一直认为白矮星的超软X射线发射是由热核密集的氢和氦原子核中的核聚变产生的。这种挥发性物质从伴星的物质中积聚到白矮星的表面,并导致核聚变爆炸,就像氢弹一样。

然而,ASASSN-16oh显示故事还有更多。这个二进制文件最初是由全天空超新星自动调查(ASASSN)发现的,这是一个大约20个光学望远镜的集合,分布在全球各地,每晚自动测量整个天空的超新星和其他瞬态事件。然后天文学家使用钱德拉和斯威夫特来检测超软X射线发射。

“在过去,超软的来源都与白矮星表面的核聚变有关,”德克萨斯理工大学物理与天文系教授汤姆马卡罗内说,他领导了12月出现的新论文。自然天文学第3期。

如果核聚变是ASASSN-16的超软X射线的原因,那么它应该以爆炸开始,并且发射应该来自白矮星的整个表面。然而,光学光的增加不足以引起爆炸,钱德拉数据显示发射来自小于白矮星表面的区域。光源中的光源也比已知在其表面上融合的白矮星暗淡了一百倍。这些观察结果,加上缺乏气体从白矮星流出的证据,提供了强有力的论据,反对在白矮星上发生融合。

由于没有核聚变迹象存在,作者提出了不同的情景。正如融合解释一样,白矮星正在从伴星,一颗红巨星身上吸走气体。在一个叫做吸积的过程中,气体被拉到围绕白矮星的大圆盘上,当它向白矮星螺旋旋转时变得更热,如我们的插图所示。然后气体落在白矮星上,沿着磁带与磁星相遇的皮带产生X射线。通过磁盘的物质流入量变化很大。当材料开始更快地流动时,系统的X射线亮度变得更高。

“质量的转移比我们过去捕获的任何系统都要高,”Maccarone补充道。

如果白矮星继续增加质量,它可能达到质量极限并在Ia型超新星爆炸中自我毁灭,这种事件曾发现宇宙的膨胀正在加速。该团队的分析表明白矮星已经异常庞大,因此ASASSN-16可能相对接近 - 用天文学术语来说 - 作为超新星爆炸。

匹兹堡大学的共同作者托马斯·尼尔森说:“我们的结果与长达数十年的关于如何产生白矮星的X射线超发射的共识相矛盾。” “我们现在知道X射线发射可以通过两种不同的方式进行:通过核聚变或来自同伴的物质增加。”

参与该研究的还有得克萨斯A&M大学,NASA戈达德太空飞行中心,南安普顿大学,南非共和国自由州大学,南非天文台,密歇根州立大学,新泽西州立大学,华沙大学天文台,俄亥俄州立大学和华威大学。

美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心负责管理美国宇航局华盛顿科学任务理事会的钱德拉计划。位于马萨诸塞州剑桥的史密森天体物理天文台控制着钱德拉的科学和飞行运行。

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