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恒星华尔兹与戏剧性的结局 确定了两个白矮星极为罕见的融合

波恩大学的天文学家和他们来自莫斯科的同事发现了一个不寻常的天体。它很可能是很久以前死亡的两颗恒星融合的产物。经过数十亿年的相互绕圈,这些所谓的白矮星合并并从死里复活。在不久的将来,他们的生命终将结束 - 巨大的爆炸声。研究人员现在在“ 自然 ”杂志上发表他们的研究结果。

极为罕见的合并产品是由莫斯科大学的科学家发现的。在由宽视场红外探测探测器(WISE)卫星制作的图像上,他们发现了一个在其中心有一颗明亮恒星的气体星云。然而,令人惊讶的是,星云几乎只发射红外辐射而没有可见光。“我们在莫斯科的同事意识到这已经引起了不同寻常的起源,”波恩大学Argelander天文学研究所(AIfA)的GötzGräfener博士解释道。

在波恩,分析了星云及其中心恒星发出的辐射光谱。通过这种方式,AIfA研究人员能够证明神秘的天体既不含氢也不含氦 - 这是白矮星内部的典型特征。像太阳一样的恒星通过氢燃烧,氢的核聚变产生能量。当氢被消耗时,它们继续燃烧氦气。然而,它们不能融合更重的元素 - 它们的质量不足以产生必要的高温。一旦所有的氦气用完,它们就会停止燃烧并冷却下来变成所谓的白矮星。

通常他们的生命就此结束了。但不是J005311 - 这就是科学家们如何在距离地球1万光年的仙后座中命名他们的新发现。“我们假设数十亿年前在那里形成了两颗白矮星,”AIfA的Norbert Langer博士解释道。“它们围绕着彼此盘旋,造成了奇特的时空扭曲,称为引力波。” 在这个过程中,他们逐渐失去了能量。作为回报,它们之间的距离越来越缩小,直到它们最终合并为止。

银河系中只有五个这样的物体

现在它们的总质量足以融合比氢或氦更重的元素。恒星炉再次开始燃烧。“这样的事件非常罕见,”Gräfener强调说。“银河系中甚至可能没有六个这样的物体,我们发现了其中一个。”

一个极端的运气。然而,研究人员确信他们的解释是正确的。首先,星云中心的恒星像太阳一样闪耀着4万倍的光芒,远远超过单个白矮星。此外,光谱表明J005311具有极强的恒星风 - 这是从恒星表面发出的物质流。它的引擎是燃烧过程中产生的辐射。只有在每秒16,000公里的速度下,J005311的风速如此之快,仅仅这个因素还不足以解释它。然而,合并的白矮星预计具有非常强的旋转磁场。“我们的模拟表明,这个场就像一个涡轮机,它还能加速恒星风,”格拉芬说。

可悲的是,J005311的复苏不会持续很长时间。在短短几千年内,这颗恒星将所有元素转化为铁并再次褪色。由于其质量已经增加到合并过程中太阳质量的1.4倍以上,它将遭受特殊的命运。这颗恒星会在自身引力的影响下坍缩。与此同时,构建物质的电子和质子将融入中子。由此产生的中子星只有它以前尺寸的一小部分,直径只有几公里,而它的重量却超过整个太阳系。

但是,J005311不会在没有最后致敬的情况下离开。它的崩溃伴随着巨大的爆炸,即所谓的超新星爆炸。

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