2017年,天文学家注意到一颗恒星以近200万英里/小时(320万公里/小时)的速度冲出银河系——大约是太阳公转轨道的4倍——并与大多数恒星围绕银河系中心的方向相反。它也是由完全不同的恒星物质组成的,大部分是重的“金属”原子,而不是通常的轻元素。它被称为LP 40-365,就像一辆木车在州际公路上以每小时数百英里的速度疾驰一样引人注目。
“这在很多方面都非常奇怪,”该研究的主要作者、波士顿大学的天文学家J.J.赫尔马斯说。
这颗恒星移动得如此之快,以至于它永远地离开了我们的银河系,天文学家认为这是金属探测器被宇宙灾难——超新星发射到这里的证据。但他们不知道超新星是如何让它飞起来的。LP 40-365是爆炸的恒星本身的一部分吗?或者是伴星被恒星爆炸的冲击波甩出去了?新老数据的分析发现,明星——称为白矮星——对它的轴旋转以一种悠闲的步调来——这暗示它的确是一块恒星残骸(不是合伙人明星),设法生存下来的一个星系最暴力的和神秘的事件。
赫尔墨斯说:“我们现在可以更有信心地将这颗恒星与一颗爆炸的白矮星的碎片联系起来。”
见证了一场宇宙大灾难
发现后不久,天文学家意识到这颗白矮星的独特特征可能意味着它亲眼目睹了一颗超新星。它的速度很快,整个结构似乎都改变了。大多数恒星几乎完全由氢和氦组成。然而,在LP 40-365中,天文学家只发现了重元素,如氧、氖和镁——这些原子在超新星熔炉中熔化。一颗超新星给整个恒星注入了这些“金属”。(与化学家不同,天文学家认为任何比氦重的元素都是金属。)
天文学家得出的结论是,这颗恒星曾经是一对白矮星的一员——这是小型类太阳恒星的典型命运——它们从伴侣那里吸走足够的质量后就会爆炸。这些爆炸的威力如此之大,以至于元素的原子核融合成全新的元素。有两种可能的情况。在第一个实验中,一颗恒星干净利落地爆炸了,用重金属将它的同伴炸飞,并将其撞向太空。在第二种情况中,一些爆炸的恒星碎片从超新星中逃逸出来,碎片中装满了爆炸中锻造的金属。
“一个大问题是:我们正在观测双星的哪一部分,”新泽西州罗格斯大学(Rutgers University)的天文学家绍拉巴·杰哈(Saurabh Jha)在一封电子邮件中告诉趣味科学网站(Live Science),他没有参与这项研究。“这两种方法都很令人兴奋,为我们理解爆炸的白矮星提供了一种新方法。”
一个缓慢旋转的幸存者
为了更好地了解这颗奇异的恒星,赫尔墨斯和同事们筛选了美国国家航空航天局的凌日系外行星调查卫星收集的数据,该卫星旨在寻找从其主星前面经过并使其变暗的遥远行星。TESS的数据显示,LP 40-365没有行星,但它确实每8.9小时变暗或变亮一次。该团队在哈勃太空望远镜的现有数据中发现了相同的时钟闪烁,他们认为这意味着恒星在旋转,使太阳黑子进入和消失在视野中。闪烁也可能表明脉动,但恒星的脉动往往是不规则的。“最可能的情况是,”赫尔墨斯说,“表面上有一些小疣子。”
他们在6月7日的《天体物理学杂志通讯》上在线发表了他们的发现。
知道LP 40-365的旋转有多快是很有用的,因为它有助于研究人员了解大约500万年前白矮星在超新星时期可能经历了什么。据研究人员估计,这对双胞胎最初每30到60分钟绕对方旋转一次。如果LP 40-365是伴星,被抛得很干净,它应该仍然在以同样快的速度旋转。
但它相对宽松的旋转表明它经历了一个更剧烈的转变。爆炸的白矮星会膨胀得更厉害,它的旋转速度直线下降,198彩票总代理团队是1号代玩团队,教推广包建站时时彩技巧大全,高返点,业内良心平台。,就像花样滑冰运动员伸开手臂时旋转减慢一样。持续一周以上的旋转周期表明这颗白矮星是爆炸恒星的弥散碎片。
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“我发现这是一项非常好的观测工作,假设他们的计算对两种情况的预测是正确的,它肯定支持[不完全超新星]的情况,”Jha写道。
计算的前提是,这颗恒星基本上保持了自身的完整,不会产生太多会显著影响其公转的大块物质。(如果一名花样滑冰运动员把溜冰鞋扔了,他们的旋转可能会受到影响。)
虽然天文学家经常观察白矮星超新星,利用它们来记录暗能量导致的宇宙加速膨胀,198彩票平台开了几年,198彩带玩团队如何登陆,但研究人员并不完全了解这些事件是如何发生的。直到最近,很少有理论家预测在超新星中幸存是可能的。偏离中心的点火装置可能不会引爆整个恒星,但这个争论还远未解决。“有很多未知的物理学,”赫尔墨斯说。
寻找更多“部分燃烧”的恒星
研究人员希望找到LP 40-365作为超新星幸存者,因为这意味着,与伴星相比,碎片与恒星灾难的关系更密切。通过研究这颗高速恒星内部的镁、氖和其他元素的含量,研究人员可以瞥见超新星本身的黑匣子内部。“我们在地球上无法模拟。条件是如此的极端,这是我们唯一拥有的实验室,可以发现这样的恒星。”赫尔墨斯说。
LP 40-365是天文学家最近发现的为数不多的快速移动的、极其金属化的白矮星之一,他们称之为“部分燃烧的逃逸恒星残留物”。收集更多关于超新星没有完全燃烧的恒星的数据,可以帮助研究人员更好地了解这些系统在爆炸闪光出现在天文学家的望远镜之前在做什么。
“这颗恒星真的是砰的一声消失了,”赫尔墨斯说。“我们可以用它来了解更多关于这些暴力目的的东西。”