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物质的白矮星白矮星是恒星的“残骸”
:像太阳这样的中等质量恒星死后,外层气体散逸,核心压缩成密度极高的球体(一勺白矮星物质重达几吨)。
飞马座di的白矮星质量约为太阳的12倍,已经非常接近“死亡红线”
——钱德拉塞卡极限(约144倍太阳质量,超过就会爆炸成超新星)。
但它没立刻爆炸,因为它有个“贪吃”
的伴星:一颗质量只有太阳03倍的红矮星,正绕着它旋转,距离近到白矮星能从伴星身上“偷”
物质。
“想象一下,红矮星像个慷慨的‘捐赠者’,”
小周在组会上画示意图,“它的外层大气被白矮星的引力‘扯’过去,形成一个旋转的‘吸积盘’——就像宇宙里的‘物质传送带’,把氢、氦等气体源源不断送到白矮星表面。”
吸积盘的“高压锅效应”
这些物质在吸积盘里越积越多,温度和压力不断升高,最终像高压锅一样“爆炸”
:氢原子核在高温下聚变成氦,释放出巨大能量,把白矮星的外层“炸”
飞——这就是我们看到的“新星爆发”
。
爆发后,白矮星表面清空了“多余物质”
,吸积盘重新开始“囤货”
,等待下一次爆发。
“飞马座di的爆发周期约30年,”
林夏指着光变曲线解释,“每次爆发抛射的物质约相当于月球质量的110,之后用30年时间重新‘偷’够下次爆炸的量——就像定时炸弹,拆了引信又重新组装。”
三、“爆炸现场”
的直播:从肉眼可见到数据狂欢对天文学家来说,飞马座di的每次爆发都是“宇宙直播”
。
2019年10月,它迎来第6次有记录的爆发(1925年、1952年、1970年、1992年、2010年之后的又一次),林夏团队全程追踪,见证了这场“星际烟花秀”
。
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爆发前夜的“预警”
2019年9月,林夏在分析巡天数据时,发现飞马座di的亮度突然上升了05等——这是物质开始“涌入”
吸积盘的信号。
“就像看到高压锅冒热气,知道马上要喷气了,”
她在日志里写,“我们立刻申请了全球多台望远镜的观测时间,包括哈勃太空望远镜。”
爆发的“三阶段”
10月12日,爆发正式开始:第一阶段(爆发初期):亮度在24小时内飙升10倍,光谱中出现了强烈的氢发射线(白矮星表面的氢在聚变);第二阶段(峰值期):10月18日达到最亮(72等,比北极星还亮),吸积盘的物质被完全“点燃”
,像宇宙里的巨型火炬;第三阶段(衰减期):之后几个月,亮度逐渐下降,光谱中的氢线减弱,取而代之的是氦线和碳线——这是白矮星核心“烧”
得更深的证据。
“我们用韦伯望远镜拍到了吸积盘的高清图像,”
小周翻出照片,“爆发时,吸积盘像一个发光的‘甜甜圈’,中心白矮星被遮挡,周围的气体环向外膨胀,速度高达每秒5000公里!”
公众的“追星热”
这次爆发意外引发了公众关注。
林夏开了个科普账号“飞马座di观察员”
,用动画讲解爆发过程:白矮星像“宇宙小偷”
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