天文學家發現雙面白矮星
美國天文學家日前發現一顆雙面恆星,這顆白矮星一面看似幾乎全由氫組成,另一面由氦構成,這樣的奇特外表令天文學家感到困惑。白矮星是死亡恆星內層塌陷形成,體積與地球接近,但是質量類似太陽,密度大,在高重力下,較重元素會沉入其核心,較輕元素會接近表面,因此形成兩層大氣層,氦在下,上面是一層薄薄的氫氣。當白矮星冷卻到一定溫度,表層的氫開始混合、稀釋、最終消失。
美國加州理工學院天體物理學家卡亞佐表示,這顆白矮星表面的兩側出現截然不同的變化。當天文學團體向大家展示觀測結果時,都感到很驚奇。這是天文學家首次發現天空中有一顆兩面形成鮮明對比的孤星。
天文學家指出,根據研究結果,這顆雙面恆星位於距一千多光年外的天鵝座內,暱稱是“雅努斯”,名字取自象徵轉換的羅馬雙面神,正式學名是ZTF J203349.8+322901.1。這顆白矮星起初是由“茲威基瞬變探測器”發現,“茲威基瞬變探測器”是一種儀器,每晚會自美國聖地亞哥附近的加州理工學院巴洛馬天文台掃描天空。
卡亞佐表示,搜尋白矮星時,有一顆候選恆星因為亮度迅速變化而脫穎而出。研究人員進一步觀測發現,“雅努斯”每十五分種就會繞着自己的軸心旋轉。測出恆星化學足跡的光譜測量顯示,這個物體的一面幾乎全都由氫組成,另一面幾乎全由氦構成。如果近距離觀測,可發現這顆恆星的兩面都是偏藍色,亮度也雷同,但幾乎全為氦的那面跟太陽一樣,看起來有顆粒狀、像是拼湊而成,而幾乎全由氫組成那面看起來較為平順光滑。此外,這顆恆星的外表是由旋轉的氣體組成,因此很難解釋其兩面性質。其中一種說法是,“雅努斯”可能在歷經罕見的轉變,這種轉變曾被預測會發生在白矮星演化過程中。
白矮星是紅巨星消耗完燃料後的殘留物。隨着年齡增加,恆星會膨脹變成紅巨星。最後,鬆散的外部物質會被吹散,核心則收縮成稠密、炙熱、高溫的白矮星,質量大約跟我們的太陽相同,但體積只有地球般大。
卡亞佐研究團隊表示,他們接下來想找到更多類似的“雙面”星,揭示其演化背後的物理機制或者揭開一些早前難以解釋的天文現象。
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