加州理工发现”双面星球”!天文学家也惊呆

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▲加州理工学院的天文学家最近发现了一颗一面由氢组成,另一面却由氦构成的白矮星。(图/加州理工学院官网)

英国“卫报”(The Guardian)报导,天文学家发现一颗双面恒星,这颗白矮星一面看似几乎全由氢组成,另一面由氦构成,这样的奇特外表令天文学家感到困惑。

美国加州理工学院(Caltech)天体物理学家卡亚佐(Ilaria Caiazzo)说:“这颗白矮星表面的两侧出现截然不同的变化。当我向大家展示观测结果时,他们都感到很惊奇。”这是天文学家首次发现天空中有一颗两面形成鲜明对比的孤星。

根据发表于“自然”(Nature)期刊的研究结果,这颗双面恒星位于距1000多光年外的天鹅座(Cygnus)内,昵称是雅努斯(Janus),名字取自象征转换的罗马双面神,正式学名是ZTF J203349.8+322901.1。

这颗白矮星起初是由“兹威基瞬变探测器”(Zwicky Transient Facility)发现的。兹威基瞬变探测器是一种仪器,每晚会自圣地牙哥附近的加州理工学院巴洛马天文台(Palomar Observatory)扫描天空。

卡亚佐搜寻白矮星时,有一颗候选恒星因为亮度迅速变化而脱颖而出。研究人员进一步观测发现,雅努斯每15分种就会绕着自己的轴心旋转。测出恒星化学足迹的光谱测量显示,这个物体的一面几乎全都由氢组成,另一面几乎全由氦构成。

如果近距离观测,可发现这枚恒星的两面都是偏蓝色,亮度也雷同,但几乎全为氦的那面跟太阳一样,看起来有颗粒状、像是拼凑而成,而几乎全由氢组成那面看起来较为平顺光滑。

这颗恒星的外表是由旋转的气体组成,因此很难解释其两面性质。其中一种说法是,雅努斯可能在历经罕见的转变,这种转变曾被预测会发生在白矮星演化过程中。

白矮星是红巨星消耗完燃料后的残留物。随着年龄增加,恒星会膨胀变成红巨星。最后,松散的外部物质会被吹散,核心则收缩成稠密、炙热、高温的白矮星,质量大约跟我们的太阳相同,但体积只有地球般大。

这颗恒星的强烈重力场导致更重的元素沉向核心,更轻的元素飘浮起来,创造出两层大气,底层是氦气,上层为薄薄的一层氢气。

卡亚佐说:“只有一些白矮星的表面会从主要为氢气转变到主要由氦气组成。我们可能捕捉到一个正在经历这种转变的白矮星。”