奇异的恒星“双面”白矮星

奇异的“双面”白矮星

科学家们观察到了一颗白矮星——一种炽热的恒星残骸，是宇宙中最致密的天体之一，他们给它起了个绰号“杰纳斯”，因为它具有一侧由氢、另一侧由氦组成的独特特征。

加州理工学院天体物理学博士后、本周发表在《自然》杂志上的这项研究的主要作者伊拉里亚·卡亚佐（IlariaCaiazzo）说：“雅努斯是罗马神，有两张面孔，所以我们认为这是非常合适的。此外，雅努斯是过渡之神，白矮星目前可能正在从氢组成的大气层过渡到氦气组成的大气层。”

这颗恒星位于我们的银河系中，沿天鹅座方向距地球约1,300光年。一光年是光在一年内传播的距离9.5万亿公里。

对于一颗白矮星来说，杰纳斯的质量相当大，其质量比太阳大20%，被压缩成一个直径为地球一半的物体。它每15分钟绕轴旋转一圈，考虑到这些恒星通常每隔几小时到几天旋转一次，速度非常快。

“白矮星在恒星生命的最后阶段形成。大约97%的恒星在死亡时注定会成为白矮星，”卡亚佐说。

“例如，我们的太阳目前正在其核心将氢燃烧成氦。当核心中的氢耗尽时，太阳将开始将氦燃烧成碳和氧。当氦也从中心消失时，太阳将在称为行星状星云的事件中将其外层喷射到太空中，核心将慢慢收缩并成为白矮星，”卡亚佐补充道。

对于地球人来说，好消息是，我们的太阳需要50亿年才会发生这样的事情。

杰纳斯是在圣地亚哥附近加州理工学院帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施中被发现的，随后其他地面望远镜也进行了观测。

白矮星形成后，其较重的元素被认为会沉入恒星的核心，而其较轻的元素（氢最轻，其次是氦）则漂浮到顶部。人们认为，当氢和氦强烈混合在一起时，这种层状结构会在某些白矮星演化的某个阶段被破坏。

双面神可能代表了处于过渡混合过程中的一颗白矮星，但令人费解的是，一侧是氢，另一侧是氦。

研究人员怀疑其磁场可能是造成这种不对称的原因。如果一侧的磁场比另一侧更强（天体经常出现这种情况），一侧的元素混合可能会较少，从而变得氢重或氦重。

卡亚佐说：“预计许多白矮星都会经历这一转变，由于其磁场结构，我们可能会在其中捕获一颗白矮星。”

杰纳斯并不是唯一已知的奇异白星。卡亚佐所在的一个研究小组于2021年报告了一颗直径比月球稍大的小矮星，它是已知白矮星中质量最大、尺寸最小的。

“每次我们以不同的方式看待星星时，我们一定会感到惊讶，有时甚至感到困惑，”卡亚佐说。“恒星现象极其丰富，如果仔细观察的话，没有两颗恒星是相同的。”