天文学家发现了有史以来最小但最大规模的白矮星。
"非常特殊"的恒星的质量比太阳大,全部被装进一个相对较小的身体,大小与我们的月亮相似。它形成时,两个不太大的白矮星,花了他们的生命作为一对围绕对方运行,碰撞和合并在一起。
在他们生命的尽头,绝大多数的恒星都变成了白矮星,白矮星本质上是闷烧的尸体,此外,它还是宇宙中与黑洞和中子星一起最密集的天体之一。在大约50亿年后,我们的太阳将成为一个红色的巨人,最终遭受同样的命运。
"这似乎有悖常理,但较小的白矮星恰好是更大的,"主要作者伊拉里亚·卡亚佐在一份声明中说。这是因为白矮星缺乏核燃烧,无法保持正常恒星对自身重力的对抗,而它们的大小则由量子力学调节。
这颗高度磁化的死星名为ZTF J1901-1458,距离地球相对较近,距离地球只有1.3亿光年。它是由加州理工学院的帕洛玛天文台的兹威克瞬态设施(ZTF)发现的。
当两个白矮星合并时,它们组合成一颗新恒星,质量大约是太阳质量的1.35倍,是同类恒星中质量最大的。如果其中任何一颗恒星的质量稍高一些,合并就会导致被称为超新星的强烈爆炸。
白矮星ZTF J1901-1458宽约2,670英里,而月球宽约2,174英里。白矮星在月球上方被描绘在这种艺术表现中:事实上,白矮星位于130光年外的阿奎拉星座。朱塞佩·帕里西
ZTF J1901-1458还具有比太阳强近10亿倍的"极端"磁场,快速旋转,在短短7分钟内完成一次全面旋转。太阳大约需要27天才能完成旋转。
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它的直径为2,670英里,是宇宙中已知最小的白矮星,直径超过400英里。相比之下,月球有2,174英里宽。
"我们发现了这个非常有趣的物体,它不够大,不足以爆炸,"Caiazzo说。"我们正在真正探索白矮星有多大。
那么,这颗稀有恒星的下一步是什么呢?
研究人员认为,这颗恒星的质量足够大,有可能演变成中子星,通常当质量比太阳大得多的恒星在超新星中爆炸时形成中子星。如果他们的假设是正确的,这意味着宇宙中的许多中子星可能以这种以前未知的方式形成。
"它如此巨大和密集,以至于其核心的电子正被原子核中的质子捕获,形成中子,"Caiazzo说。由于来自电子的压力对重力施加,使恒星完好无损,因此当足够数量的电子被移除时,核心就会崩溃。
这颗恒星靠近地球,年龄较小,只有1亿年左右,这意味着类似的恒星现象在我们自己的星系中可能更常见。
"到目前为止,还没有人能够系统地探索这种规模的短时天文现象。这些努力的结果是惊人的,"凯文·伯奇说,他第一次发现全明星图像中的星星。
但研究人员说,他们才刚刚开始。
"有很多问题需要解决,例如银河系中白矮星合并的速度是多少,这足以解释Ia型超新星的数量吗?"卡亚佐说。"在这些强大的事件中,磁场是如何产生的,为什么白矮星的磁场强度如此多样化?找到大量从合并中出生的白矮星,将有助于我们回答所有这些问题和更多问题。