天文学家发现两颗白矮星注定将在四重爆炸中死亡 | 路透社
Will Dunham
一幅插图显示了一颗位于银河系的白矮星在爆炸时的瞬间,向其附近的伴星白矮星发送物质,该伴星也即将爆炸,这幅插图于2025年4月4日发布。华威大学/马克·加利克/通过路透社提供华盛顿,4月7日(路透社) - 天文学家发现了两颗巨大的 白矮星 - 高度紧凑的恒星残骸 - 彼此紧密轨道运行,似乎注定要在一次极其剧烈的四重爆炸中死亡。这两颗星星在一个被称为 双星系统 中相互引力束缚,位于我们 银河系,距离地球约160光年 - 在宇宙尺度上相对较近。光年是光在一年内传播的距离,约为5.9万亿英里(9.5万亿公里)。通过路透社可持续转换通讯,了解影响公司和政府的最新ESG趋势。注册 这里。
白矮星是最紧凑的天体之一。质量高达我们太阳八倍的恒星似乎注定要以这种方式结束。它们最终会耗尽作为燃料的氢。然后,重力导致它们坍缩并在“红巨星”阶段吹掉外层,最终留下一个直径大约与地球相当的紧凑核心 - 白矮星。
“白矮星是绝大多数恒星的遗骸,时不时我们会发现两个白矮星紧密相互绕行的系统,”英国华威大学的博士研究生、发表在期刊上的研究的主要作者詹姆斯·芒迪说。《自然天文学》。研究人员使用四个地面望远镜的数据来研究这个双星系统。其中一个白矮星的质量约为我们太阳的83%,另一个约为72%。芒迪说,没有其他已知的白矮星双星具有更大的总质量。
“它们的大小大约和地球一样。一个的直径大约大20%,另一个大约大50%。这让你了解它们的密度。就像太阳被压缩到地球的大小。它们作为普通恒星时的质量可能是太阳的三到四倍,”华威大学的天体物理学家、研究合著者英格丽德·佩利索利说。
已知有几百个由两个白矮星组成的双星系统。这两个白矮星是所有已知双星中最接近彼此的。它们之间的距离大约是我们太阳系内行星水星与太阳之间距离的25倍,每约14小时完成一次轨道。
随着双星系统逐渐失去能量,它们之间的间隙也在非常缓慢地缩小,事实是它们如此巨大且如此接近,确保了它们在较长时间尺度上的灭亡。
当它们靠得更近时,较重的白矮星由于其更强的引力,将开始从较轻的白矮星的外层吸取物质,并增加质量超过白矮星经历热核爆炸的阈值。
这将为一种称为Ia型超新星的复杂爆炸奠定基础,在这种情况下涉及四重引爆。
“白矮星由层组成,类似于洋葱。它们的内层是由碳和氧组成的核心,外面包围着一层氦,最后是氢层,”佩利索利说。
“质量较小的恒星在开始相互作用时会将质量转移给质量较大的恒星。这将导致较重恒星的氦层变得过于庞大,从而引发爆炸。接着,这会引发碳-氧核心的第二次爆炸。这些爆炸产生的冲击波又会引发伴星剩余氦层的第三次爆炸,进而引发其碳-氧核心的第四次爆炸,”佩利索利补充道。
预计这四重引爆将持续大约四秒钟,从开始到结束。但这不会很快发生。
研究人员计算出,这将在大约226亿年后发生。 宇宙大约有138亿年的历史。当爆炸发生时,从地球的角度来看,它将比夜空中的月亮亮约10倍——如果地球现在大约有45亿年历史,仍然存在的话。这是首次识别出一个明显走向这种命运的双星系统。如果这两颗白矮星相距足够远,以至于较重的那颗不会从较轻的那颗吸取物质,它们可以在永恒的和平中生存。
“在更宽的轨道上,它们确实可以稳定地生活,而不会有任何灾难性的未来,但在这里我们知道,爆炸将照亮我们银河系的一侧,”芒代说。
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