天文學家發現一顆月球大小的白矮星:正“瀕臨死亡”

據外媒CNET報道,天文學家近日發現了一顆稱為ZTF J1901+1458的白矮星,其大小與月球相當,但質量幾乎是太陽的1.4倍。這是天文學家發現的最小的白矮星之一。一系列的地面和天基望遠鏡在相對較近的地方發現了這顆“瀕臨死亡”的類太陽恆星的外殼,距離僅133光年。

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在周三發表在《自然》雜誌上的一項研究中,研究人員詳細介紹了ZTF J1901+1458的發現和特徵,天文學家利用加利福尼亞的帕洛瑪天文台的Zwicky瞬變設施(ZTF)對其進行調查,該項目旨在搜索太空中任何亮度突然變化的物體。這是一顆相當極端的恆星。

白矮星是在質量約為我們太陽8倍或更小的恆星走到生命盡頭時形成的。當它們耗盡燃料時,它們開始坍縮–但有些矛盾的是,這種最初的坍縮導致恆星膨脹到巨大的尺寸,成為一顆紅巨星。

在這個過程中,恆星也會稍稍冷卻,其核心收縮,釋放出大量的能量,再次使其變大。然而,它開始失去其外層,只留下一個極其密集的核心:一顆白矮星。

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這就是研究小組在ZTF數據中看到的東西:一顆被“炸毀”的恆星的外殼。為了更好地掌握其特徵,他們使用了歐空局蓋亞衛星、夏威夷凱克望遠鏡和美國宇航局“雨燕”觀測站收集的數據。一旦他們分析了J1901+1458,他們就意識到了它的特別之處:它的旋轉速度極快,而且看起來幾乎和白矮星的質量一樣。

研究小組認為,這顆白矮星最初是兩顆“共舞”的恆星,歷經數十億年。它們都進化成了白矮星,然後最終合併,形成了新的、質量更大的恆星。

加州理工學院的天體物理學家、這項新研究的主要作者Ilaria Caiazzo在一份新聞稿中說:“我們發現了這個非常有趣的天體,它的質量還沒有大到足以爆炸的程度。我們正在真正探究一個白矮星的質量能有多大。”

它也被描述為可能是迄今為止所發現的最小的白矮星之一,但是這個頭銜可能歸於另一個被認為是白矮星的天體,被稱為RX J0648.0-4418。

那麼,這個白矮星現在會發生什麼?Caiazzo說:“這是高度推測性的,但是有可能這個白矮星的質量足以進一步坍縮成一顆中子星。通常中子星是在巨大的恆星塌縮時形成的,但據推測,大約有十分之一的中子星可能是由白矮星的塌縮形成的。”

這是因為在白矮星的超密集核心中發生了奇怪的事情。Caiazzo描述了在亞原子尺度上的一個過程,電子正在被捕獲並形成中子。隨着越來越多的電子被移除,核心越來越接近崩潰,並最終成為一顆 “殭屍 “中子星,這是宇宙中最不尋常和神秘的宇宙體之一。

“有太多的問題需要解決,”Caiazzo指出。

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