发现白矮星摧毁伴星 科学家:缓慢地消亡

文/萧路

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【大纪元2021年11月24日讯】大多数恒星走向衰亡的过程中,会因为耗尽燃料而膨胀并冷却成红巨星。然后失去外层的恒星物质后,就会变成白矮星。而白矮星最终会在数十亿年的时间里逐渐熄灭。

然而有的白矮星在生命的最后时光也会引发灾难。根据11月22日钱德拉X射线天文台发布的新闻,一颗白矮星利用自身强大的引力把它的伴星摧毁,并释放出高能X射线辐射。

通常,白矮星会发出低能X射线。然而,有一些白矮星在更高能量下也具有令人惊讶的明亮X射线发射。

研究团队发现编号为KPD 0005+5106的白矮星具有高能X射线发射,每4.7小时就会有规律性的亮度变化。

这种反复出现的X射线潮起潮落表明KPD 0005+5106附近有一个天体在它周围的轨道上运行,要么是一颗质量非常低的恒星,要么是一颗类似木星的行星。

“在我们看到X射线数据之前,我们并不知道这颗白矮星有伴星,”论文第一作者、中华民国中央研究院的研究员朱有花说,“我们用光学望远镜寻找伴星,但没有看到任何东西,这意味着它是一颗非常暗的恒星、棕矮星或行星。”

KPD 0005+5106位于仙后座方向,距离地球约1,300光年。它是已知最热的白矮星之一,表面温度约为360,000华氏度,而我们的太阳表面只有10,000华氏度。

“伴星距离白矮星近805,000公里(500,000英里),仅约为水星到太阳距离的三十分之一。无论这个物体是什么,它都会被高温炸毁,”论文合作者、墨西哥国立自治大学(National Autonomous University of Mexico)的研究员耶稣·托拉(Jesús Toala)说。

研究团队认为这颗伴星是一个大约木星质量的行星的可能性比一颗暗淡的恒星或棕矮星更符合观测。果真如此,研究团队的模型认为白矮星的强大引力会将物质从行星上拉到白矮星上。在这个过程中,行星只能存活几亿年,然后最终被摧毁。而被白矮星夺走的行星物质会在白矮星周围旋转,并发出钱德拉天文台看到的X射线。

“对于这个基本上被持续引力撕裂的天体来说,这是一个缓慢的消亡。这将是一个非常不愉快的地方,”西班牙安达卢西亚天体物理研究所(The Institute of Astrophysics of Andalusia)的天文学家马丁·A·格雷罗(Martín A. Guerrero)说。

另外两颗白矮星,编号分别为PG 1159-035和WD 0121-756,也被认为是孤立的天体,但它们显示出与KPD 0005+5106相似的高能X射线辐射。以此类推,这表明它们也可能有微弱的伴星,可能是行星。

科学家可能需要对双星的演化进行更多的理论建模,以了解这颗行星或低质量恒星如何最终与白矮星如此接近。

这项新研究的论文发表在《天体物理学杂志》上。

责任编辑:林妍#◇

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