最小、密度最大的白矮星被发现?大小与月球相当?比地球大?450000倍

作者:小菜 更新时间:2022-09-03 点击数:
简介:一项新的研究发现,天文学家可能已经发现了有史以来最小、密度最大的白矮星,大小与我们的月球相当,但比地球

【菜科解读】

  一项新的研究发现,天文学家可能已经发现了有史以来最小、密度最大的白矮星,大小与我们的月球相当,但比地球大 450000 倍。

  白矮星的大小通常与地球相当,是中等大小的恒星耗尽燃料并脱落外层后留下的冷而暗的死星核心。

我们的太阳总有一天会变成白矮星,大约97%的恒星也会如此。

  尽管太阳在没有恒星伙伴的太空中是单独存在的,但许多恒星还是成对地围绕彼此运行。

如果这些双星的质量都小于太阳质量的八倍,随着时间的推移,它们都会演化成白矮星。

  新发现的白矮星命名为 ZTF J1901+1458,距离地球约 130 光年,可能是白矮星对合并时可能发生的情况的一个例子。

如果白矮星的质量更大,它们将在强大的热核爆炸中爆炸,称为 Ia型超新星。

然而,如果它们的总质量低于某个阈值,它们可能会形成一个新的白矮星,比它的父母中的任何一个都重,科学家认为这就是在 ZTF J1901+1458 的情况下发生的情况。

最小、密度最大的白矮星.jpg

  “我们的发现是有史以来发现的最大和最小的白矮星。

”该研究的主要作者、帕萨迪纳市加州理工学院的天体物理学家 Ilaria Caiazzo 告诉 Space.com。

  这一发现是使用加利福尼亚帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施完成的,该设施每两晚扫描整个北方天空,寻找闪烁、爆发、移动或类似亮度变化的宇宙天体。

该研究的合著者、帕萨迪纳市加州理工学院的天体物理学家凯文·伯奇 (Kevin Burdge) 首次发现了这颗新的白矮星,因为它的质量大且自转快。

  研究人员使用了大量望远镜来帮助分析这颗死亡恒星,它的年龄大约为 1 亿年或更短。

其中包括 Palomar 的 Hale 望远镜、WM Keck 天文台的 Keck I 望远镜、欧洲盖亚空间天文台、夏威夷大学的 Pan-STARRS(全景巡天望远镜和快速反应系统)和 NASA 的Neil Gehrels Swift 天文台。

  科学家们发现这颗白矮星宽约 2,670 英里(4,300 公里),比直径约 2,158 英里(3,474 公里)的月球大一点。

ZTF J1901+1458 的微小尺寸使其成为已知最小的白矮星,超越了之前的记录保持者 RE J0317-853 和 WD 1832+089,它们的直径均约为 3,100 英里(5,000 公里)。

  同时,新发现的白矮星质量约为太阳质量的 1.35 倍,这可能使其成为迄今发现的质量最大的白矮星。

  “已知最大的白矮星也是发现的最小的白矮星,这可能有点违反直觉。

”凯亚佐说。

她补充说:“这是因为重力和其他因素导致白矮星质量越大,它们就越小。

  这颗白矮星的质量几乎低于人们预期的白矮星爆炸的质量。

“这真的是极限了,”Caiazzo 说。

“如果它稍微大一点,它就会爆炸。

  白矮星自转非常快,每七分钟完成一圈。

研究人员说,当它的前身恒星螺旋合并合并时,ZTF J1901+1458 继承了它们的组合自旋。

(已知旋转速度最快的白矮星,称为 EPIC 228939929,每 5.3 分钟旋转一次)。

  白矮星的快速自转也有助于给它一个非常强大的磁场,比地球强十亿多倍。

“所有这些特征——它的质量和自旋以及高磁场——都表明这颗白矮星与正常的白矮星不同。

”Caiazzo 说。

  由于这颗白矮星的质量如此之大,它有可能进一步坍缩,因为其核心内令人难以置信的压力迫使电子与原子核中的质子融合形成中子。

“它甚至可能比月球还小。

”Caiazzo 说:“可能缩小到大约 1,240 到 1,865 英里(2000 到 3000 公里)宽。

最小、密度最大的白矮星被发现 大小与月球相当 比地球大 450000倍.jpg

  Caiazzo 说:“如果这种收缩确实发生,在大约 1 亿到 2 亿年后的某个时候,白矮星可能会变得不稳定并作为热核 Ia 型超新星爆炸。

另一种可能性是,如果捕获到足够多的电子,白矮星可能会坍缩形成一颗富含中子的死星,称为中子星。

  “中子星是一种密度极高的物体,质量与太阳相当,但只有一座城市的大小,因此比这颗白矮星还要极端。

”凯亚佐说。

  如果白矮星确实坍缩形成中子星,其核心内的原子融合在一起会释放出大量的热量,可能只需要几小时或几天。

“整个白矮星会很快燃烧,”凯亚佐说。

  Caiazzo解释说:“中子星通常被认为是在比我们的太阳质量大得多的恒星爆炸为超新星时形成的。

”如果巨大的白矮星也可以坍缩成为中子星,那么大量的中子星可能会以这种方式出现。

然而,如果白矮星的核心冻结成结晶固体的速度比收缩的速度快,这种坍缩可能不会发生。

#p#分页标题#e#

  “我们不知道这样的崩溃是否会发生,如果真的发生了,可能会发生什么结果?”Caiazzo 说。

“但如果白矮星可以产生中子星,这可能是形成中子星的一种非常常见的方式。

  未来,科学家们希望利用兹威基瞬态设施找到更多像这样的白矮星,并对白矮星进行整体分析。

  “有很多问题需要解决,比如银河系中白矮星合并的速度是多少,是否足以解释 Ia 型超新星的数量?” Caiazzo在一份声明中说。

“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会有如此大的差异?找到大量由合并产生的白矮星将有助于我们回答所有这些问题以及更多问题。

“吸血鬼”中子星爆炸与以近光速飞行的喷流有关

一个吸血鬼中子星从恒星伴星为强大的天体物理喷流提供动力的插图。

(图片来源:uux.cn/Danielle Futselar、Nathalie Degenaar、阿姆斯特丹大学Anton Pannekoek研究所。

)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):中子星是曾经死于超新星爆炸的大质量恒星的残骸。

总的来说,中子星被认为是已知宇宙中最极端的天体之一,尤其是当这些密度极高的恒星残余与伴星(尚未“死亡”)一起存在时,情况更是如此,因为伴星距离中子星的巨大引力足以从第二颗恒星上剥离物质。

换句话说,伴星就像中子星的恒星受害者。

这些“吸血鬼中子星”很特别,因为它们像宇宙中的Bela Lugosi一样复活了。

这是因为伴星的下沉物质会在中子星表面引发热核爆炸。

其中一些被偷走的物质被引导到中子星的两极,从那里以近光速以强大的天体物理喷流的形式爆发。

然而,究竟是什么导致了这些喷流的发射,以及它们是如何与这些热核爆发联系在一起的,仍然是个谜。

然而,新的研究为这个谜题提供了线索。

科学家们揭示了一种测量这些喷流速度的方法,并将这些值与中子星和它所享用的不幸双星伴星的质量联系起来。

这可能最终有助于解决这一与喷流相关的困境,并可能提供有关从伴星上剥离物质的其他物体的信息,如超大质量黑洞。

“我们第一次能够测量中子星发射的稳定喷流的速度,”主要作者、美国国家天体物理研究所(INAF)科学家托马斯·拉塞尔告诉Space.com。

“这些喷流,就像来自吸积黑洞的喷流一样,在我们的宇宙中是极其重要的,因为它们向周围环境传递大量能量,影响恒星形成、星系生长,甚至星系如何聚集在一起。

但我们并不真正了解这些喷流是如何发射的。

”拉塞尔解释说,此前,科学家们曾认为,喷流可能是由于受害者恒星中物质螺旋进入时剥离的物质旋转而产生的。

还有一种理论认为,喷流与旋转物体本身的旋转有关。

这项新的研究可能有助于确定哪个机制是主要负责的。

拉塞尔继续说道:“我们发现热核爆炸和喷流之间的联系,现在为我们提供了一个易于接近和可重复的探测器,以解开中子星喷流的发射机制。

”。

“因为我们认为所有类型的物体都以非常相似的方式发射喷流,这将有助于我们了解喷流是如何从所有物体发射的,甚至是位于星系中心的超大质量黑洞。

”中子星是如何爆炸的?为了得出他们的结论,拉塞尔和同事们检查了两个包含食中子星的系统:X射线双星4U 1728-34和4U 1636-536。

众所周知,这两个系统都会周期性地爆发热核爆发。

中子星表面的热核爆炸对科学家来说并不是一个新现象。

多年来,人们一直在分析这些爆炸,拉塞尔指出,天文学家总共观测到至少125颗“爆炸”的中子星。

拉塞尔说:“当中子星消耗附近恒星的物质时,吸积的物质会在中子星表面堆积起来。

在某个时刻,压力变得太大,就会发生不稳定的失控热核爆炸,在几秒钟内蔓延到中子星的整个表面。

”在X射线波段可以看到与4U 1728-34和4U 1636-536相关的爆发,这意味着该团队能够使用欧洲航天局的国际伽马射线天体物理实验室(INTEGRAL)太空望远镜进行探测。

拉塞尔继续说道:“我们发现,这些爆炸会导致一些额外的物质被泵入喷流,持续数十秒。

”。

“使用射电望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列监测喷流,我们能够在这些额外的物质沿着喷流流下时跟踪它们,基本上为我们提供了一台宇宙速度相机来测量喷流速度。

”INTEGRAL太空望远镜的示意图,该望远镜是确定中子星喷流速度的整体。

(图片来源:uux.cn/ESA)他们希望看到的是X射线爆发后无线电发射的变化。

事实上,研究小组在每次热核爆炸的几分钟内就探测到了无线电亮度的增加。

这使研究人员得出结论,喷流的演变与热核爆炸密切相关。

拉塞尔说:“我们对喷气式飞机的反应如此清晰感到惊讶。

这些非常明亮清晰的耀斑顺着喷气式飞机流下,很容易被探测到。

”。

“我们确实预计会有一些回应,但认为会更加微妙。

”中子星喷流加速研究小组表示,这些喷气式飞机的速度是拼图中缺失的一块,这导致了喷气式飞机剧烈弹射和爆炸性进食事件之间的联系。

拉塞尔说:“速度对于了解喷气式飞机是如何发射的非常重要,这一新发现为回答这个问题打开了一个非常容易的窗口。

”。

“我们现在可以将这项实验应用于许多其他爆裂中子星,然后我们可以比较喷流速度与中子星的自旋、质量甚至磁场的相关性,所有这些都被认为是喷流发射的关键因素。

”如果该团队看到其中一种特性与喷流速度之间的相关性,它将揭示这些喷流的主要发射机制是什么——无论是中子星的旋转还是注入物质的旋转。

这是第一次测量来自中子星的这种喷流的速度,但值得注意的是,以前曾对黑洞进行过测量。

然而,拉塞尔解释说,在将中子星用作研究喷流发射机制的探测器时,中子星比黑洞具有巨大的优势。

他说:“中子星可以有非常精确测量的自旋、确定的质量,甚至可能有已知的磁场强度,所有这些在黑洞中都很难测量。

”。

“因此,目前只有通过中子星,我们才能开始将系统特性与喷流联系起来。

”总的来说,该团队现在已经在两个馈电中子星系统中看到了这一结果,但这是他们迄今为止唯一研究过的两个。

他总结道:“我们正在将我们的新技术应用于尽可能多的其他爆裂中子星,以揭示不同中子星性质的喷流速度是如何变化的。

”。

“一旦我们建立了足够的样本,我们将能够解开喷气式飞机生产的关键特性,揭示喷气式飞机是如何发射的。

”该团队的研究于周三(3月27日)发表在《自然》杂志上。

太阳死亡会有新太阳么:不会 太阳是太阳系唯一的恒星

我们每一天早晨都会见到太阳,虽然有时候下雨或阴天不能看到太阳,但是那些光线也表明了太阳的存在,而太阳是太阳系的中心,同时太阳也不是一个会永恒不变的东西,它也会消亡,那么太阳死亡会有新太阳么?接下来就跟着的小编一起去了解一下吧!太阳死亡会有新太阳么太阳是太阳系的中心恒星,是中心天体,并且占有太阳系总体质量的百分之九十九以上,而除了太阳之外,太阳系中还有八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体和星际尘埃等等天体,这些天体都围绕着太阳系进行公转和自转,那么太阳死亡会有新太阳么?其实如果太阳的寿命到了的话是不会有新太阳的,太阳消亡后会变成新一代的星云,是不存在第二个太阳的。

太阳虽然八大行星等都是围绕着太阳公转和自转,但是其实太阳也是围绕着银河系的中心进行公转的,而太阳是一个热等离子体和磁场交织着的一个理想球体,同时太阳的直径也是非常的大,为1392000千米,相当于地球直径的109倍,体积也大约是地球的130万倍,太阳质量中大约四分之三都是氢,其余的几乎就是氦气了,采用核聚变的方式释放光和热。

没有太阳地球会怎样太阳死后人类大概率也是会死的,因为我们现在大部分时间都是依靠太阳的,植物是依靠太阳进行光合作用的,而动物大多是吃植物的,而我们人类更是动植物都吃,因此没有太阳就意味着没有食物,没有食物没多久就会被饿死。

况且如果没有太阳就意味着没有光和热,地球就会进入冰河时代,人类会冻死。

加入收藏
               

最小、密度最大的白矮星被发现?大小与月球相当?比地球大?450000倍

点击下载文档

格式为doc格式

  • 账号登录
社交账号登录