兩死亡恆星相互繞轉 或將合併爆發(組圖)

2011-04-08 20:12

哈佛天體物理中心的天文學家最近發現了一對相互繞轉的白矮星。(圖/CfA)

這對相互繞轉的白矮星繞轉的週期僅為39分鐘。(圖/CfA)

哈佛天體物理中心的天文學家最近發現了一對相互繞轉的白矮星，繞轉的週期僅為39分鐘。根據現有的恆星模型預計，它們將在數百萬年後合併，重新點燃，成為一顆質量較大的恆星，以核區氦燃燒提供能量。

白矮星是恆星死亡的產物，它密度極高，差不多相當於將太陽的物質壓縮進地球的體積內。而這一次發現的白矮星雙星，兩者之間的相互繞行週期僅有39分鐘。這樣的短週期是前所未有的。

穆克雷明·基里克(Mukremin Kilic)來自哈佛-史密松天體物理中心，也是有關這一發現的論文第一作者。他說：「這兩顆恆星已經過完了一生，它們已經死亡了。但一旦它們合併，那就相當於它們又復活了，可以再次擁有第二人生。」

在銀河系超過1000億顆恆星中，目前僅發現了為數不多正處於合併進程中的白矮星雙星，並且其中大部分是由基里克和他的同事們發現的。但此次威廉亚洲官网 的發現將是其中首個將合併並最終「重生」的案例。

此次新發現的雙星編號SDSS J010657.39–100003.3，位於鯨魚座，距離地球約7800光年。這是一個由兩顆白矮星組成的雙星系統，其中一顆可見，另一顆看不到，但是可以從看得到的那顆白矮星的運動行為中推測出它的存在。可見的白矮星質量約為太陽質量的17%，而看不見的那顆質量約為太陽的43%。天文學家們相信它們都是由氦組成的。

這兩顆白矮星之間的距離約為14萬英里(22.5萬公里)，這一數字甚至小於地月距離。因此它們公轉時將具有極高的軌道速度：每秒434.5公里，或每小時156.5萬公里，39分鐘便可繞行一週。

它們的命運已經可以預見。由於兩顆恆星相距如此之近，它們的重力作用將對周圍的時空產生擾動，向外界擴散出引力波。這些引力波將帶走角動量，最終使恆星減速，並相互靠近。在大約3700萬年後，兩者將最終合併。

白矮星合併事件也可能會以超新星爆發的形式收場。但要達到超新星爆發的程度，兩顆白矮星的質量和必須比太陽大40%以上。因此這次發現的這兩顆白矮星太小了，達不到這個臨界質量。因而它們將不會經歷超新星爆發的厄運，而是會開始第二次生命。合併之後的新生恆星將再次點燃核區的氦燃料，像一顆正常恆星那樣發光。而我們將目睹一顆恆星的新生。

這一奇特白矮星雙星系統的發現是在美國亞利桑那州霍普金斯山進行的一項巡天項目成果的一部分。天文學家們藉助安裝在這裡的「多鏡面望遠鏡」 (MMT Observatory)進行這項工作。自項目開始運行以來，他們已經新發現了十幾對白矮星雙星系統。其中一半左右將最終合併並引發超新星爆發。